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普及自动驾驶的福音 解析固态激光雷达的利与弊

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时间:1900/1/1 0:00:00

激光雷达作为自动驾驶的核心设备之一,为何没有在汽车中得到广泛应用?原因是几万美元的价格太高了,甚至比测试车还要贵。目前,许多激光雷达供应商的产品非常昂贵,量产车根本买不起。随着自动驾驶技术的普及和发展,固态激光雷达已成为市场的新宠。今天,我将和大家谈论固态激光雷达,看看它在哪里比传统激光雷达更好。

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目前,我们常见的车载激光雷达基本上都是机械式的,它的明显特点是有可以旋转的机械部件,比如百度自动驾驶汽车上的Velodyne 64线激光雷达。它的优点在之前的文章中已经介绍过了,所以我们就不多说了,但机械设计直接构成了当前激光雷达的几个缺点。首先,光路的调试和组装复杂,生产周期长,成本高。其次,机械旋转部件在驾驶环境中的可靠性不高,难以满足车辆法规的严格要求。因此,为了降低激光雷达的成本,提高其可靠性并满足车辆法规的要求,激光雷达的发展方向自然从机械激光雷达转向固态激光雷达。

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所谓的固态激光雷达通常被认为是一种不旋转的固体激光雷达。它通常分为三种方式,分别是基于相控阵、闪存和微机电系统。利用相控阵原理实现固态激光雷达,完全取消了机械结构,通过调整发射阵列中每个发射单元的相位差来改变激光的出射角。通常,光学相控阵可以通过电信号严格控制相位来实现波束指向扫描,因此也可以称为电子扫描技术。然而,它也容易形成旁瓣,影响波束的工作距离和角分辨率,并且很难产生。

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采用3D Flash技术的固态激光雷达属于非扫描雷达,发射区域光,是一种以二维或三维图像为输出内容的激光雷达。虽然稳定性和成本都很好,但主要问题在于检测距离短和技术可靠性。基于MEMS的固态激光雷达通过微电流计改变单个发射器的发射角度进行扫描,从而形成区域阵列的扫描视场。目前,许多制造商正在开发基于MEMS的激光雷达。与前两者相比,MEMS在技术上更容易实现,而且更便宜。因此,主机制造商也一致对此持乐观态度。

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固态激光雷达有很多优点。首先,它结构简单,体积小。由于它不需要旋转部件,因此可以大大压缩雷达的结构和尺寸,提高其使用寿命,降低成本。其次,由于机械激光雷达的光学结构固定,通常需要精确调整其位置和角度以适应不同的车辆,而固态激光雷达可以通过软件进行调整,这大大降低了校准难度,加快了扫描速度和精度。然而,固态激光雷达也有其相应的缺点。固态激光雷达意味着它不能360度旋转,只能探测前方。因此,为了实现全方位扫描,有必要在不同方向布置多个固态激光雷达。此外,固态激光雷达仍然无法解决其在极端气候下无法显示性能的缺点。如果与全天候毫米波雷达相结合,自动驾驶汽车的检测性能将大大提高。

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Quantergy是一家专注于激光雷达研发的初创公司。2016年,它发布了S3,被称为世界上第一个固态激光雷达传输,其成本为200美元。根据该官员的说法,如果大规模生产的成本预计控制在每台100美元。S3采用相控阵技术,无需任何旋转运动部件,实现了小型化,提高了可靠性。

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实际上,S3可以在不同的天气条件下实现厘米级的精度、30Hz的扫描频率、0.1的角分辨率和高稳定性。这些特性比普通激光雷达更具竞争力。虽然只有八条线,但它每秒扫描近50万个点,生成50万点的点云数据,也就是说,当水平扫描时,水平角分辨率非常高。

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速腾聚创是一家开发机器人传感产品的激光雷达公司。其固态激光雷达RS-LiDAR-M1Pre在今年的CES展会上正式宣布。M1 Pre的检测距离超过200米,水平和垂直角度为63*20,刷新帧速率为20fps,角度分辨率为0.09*0.2。

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据了解,这是一款在全球范围内发布的MEMS激光雷达中角度分辨率最小的产品。最小的角分辨率意味着激光雷达具有洞察的探测能力。

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尽管车载激光雷达的主流仍然是机械激光雷达,但从长远来看,很难满足自动驾驶普及提出的大规模、低成本和车辆级的要求。因此,固态激光雷达自然而然地接过了这根棍子,成为车载激光雷达的下一个发展趋势。可以预见,激光雷达的固态化、小型化和低成本是大势所趋。小结:传统激光雷达产品短期内很难摆脱高成本的限制,因此价格优势更明显的固态激光雷达无疑是各大厂商更好的选择。未来,激光雷达将朝着固态、小型化和低成本的方向发展。只有有了这样低成本、高精度的激光雷达,我们才能更早地普及自动驾驶汽车。激光雷达作为自动驾驶的核心设备之一,为何没有在汽车中得到广泛应用?原因是几万美元的价格太高了,甚至比测试车还要贵。目前,许多激光雷达供应商的产品非常昂贵,量产车根本买不起。随着自动驾驶技术的普及和发展,固态激光雷达已成为市场的新宠。今天,我将和大家谈论固态激光雷达,看看它在哪里比传统激光雷达更好。

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目前,我们常见的车载激光雷达基本上都是机械式的,它的明显特点是有可以旋转的机械部件,比如百度自动驾驶汽车上的Velodyne 64线激光雷达。它的优点在之前的文章中已经介绍过了,所以我们就不多说了,但机械设计直接构成了当前激光雷达的几个缺点。首先,光路的调试和组装复杂,生产周期长,成本高。其次,机械旋转部件在驾驶环境中的可靠性不高,难以满足车辆法规的严格要求。因此,为了降低激光雷达的成本,提高其可靠性并满足车辆法规的要求,激光雷达的发展方向自然从机械激光雷达转向固态激光雷达。

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所谓的固态激光雷达通常被认为是一种不旋转的固体激光雷达。它通常分为三种方式,分别是基于相控阵、闪存和微机电系统。利用相控阵原理实现固态激光雷达,完全取消了机械结构,通过调整发射阵列中每个发射单元的相位差来改变激光的出射角。通常,光学相控阵可以通过电信号严格控制相位来实现波束指向扫描,因此也可以称为电子扫描技术。然而,它也容易形成旁瓣,影响波束的工作距离和角分辨率,并且很难产生。

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采用3D Flash技术的固态激光雷达属于非扫描雷达,发射区域光,是一种以二维或三维图像为输出内容的激光雷达。虽然稳定性和成本都很好,但主要问题在于检测距离短和技术可靠性……

y.基于MEMS的固态激光雷达通过微电流计改变单个发射器的发射角度进行扫描,从而形成区域阵列的扫描视场。目前,许多制造商正在开发基于MEMS的激光雷达。与前两者相比,MEMS在技术上更容易实现,而且更便宜。因此,主机制造商也一致对此持乐观态度。

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固态激光雷达有很多优点。首先,它结构简单,体积小。由于它不需要旋转部件,因此可以大大压缩雷达的结构和尺寸,提高其使用寿命,降低成本。其次,由于机械激光雷达的光学结构固定,通常需要精确调整其位置和角度以适应不同的车辆,而固态激光雷达可以通过软件进行调整,这大大降低了校准难度,加快了扫描速度和精度。然而,固态激光雷达也有其相应的缺点。固态激光雷达意味着它不能360度旋转,只能探测前方。因此,为了实现全方位扫描,有必要在不同方向布置多个固态激光雷达。此外,固态激光雷达仍然无法解决其在极端气候下无法显示性能的缺点。如果与全天候毫米波雷达相结合,自动驾驶汽车的检测性能将大大提高。

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Quantergy是一家专注于激光雷达研发的初创公司。2016年,它发布了S3,被称为世界上第一个固态激光雷达传输,其成本为200美元。根据该官员的说法,如果大规模生产的成本预计控制在每台100美元。S3采用相控阵技术,无需任何旋转运动部件,实现了小型化,提高了可靠性。

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实际上,S3可以在不同的天气条件下实现厘米级的精度、30Hz的扫描频率、0.1的角分辨率和高稳定性。这些特性比普通激光雷达更具竞争力。虽然只有八条线,但它每秒扫描近50万个点,生成50万点的点云数据,也就是说,当水平扫描时,水平角分辨率非常高。

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速腾聚创是一家开发机器人传感产品的激光雷达公司。其固态激光雷达RS-LiDAR-M1Pre在今年的CES展会上正式宣布。M1 Pre的检测距离超过200米,水平和垂直角度为63*20,刷新帧速率为20fps,角度分辨率为0.09*0.2。

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据了解,这是一款在全球范围内发布的MEMS激光雷达中角度分辨率最小的产品。最小的角分辨率意味着激光雷达具有洞察的探测能力。

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尽管车载激光雷达的主流仍然是机械激光雷达,但从长远来看,很难满足自动驾驶普及提出的大规模、低成本和车辆级的要求。因此,固态激光雷达自然而然地接过了这根棍子,成为车载激光雷达的下一个发展趋势。可以预见,激光雷达的固态化、小型化和低成本是大势所趋。小结:传统激光雷达产品短期内很难摆脱高成本的限制,因此价格优势更明显的固态激光雷达无疑是各大厂商更好的选择。未来,激光雷达将朝着固态、小型化和低成本的方向发展。只有有了这样低成本、高精度的激光雷达,我们才能更早地普及自动驾驶汽车。

标签:速腾

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