相比于半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達,機械旋轉式激光雷達的優(yōu)勢在于可以對周圍環(huán)境進行360°的水平視場掃描,而半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達往往較高只能做到120°的水平視場掃描,且在視場范圍內測距能力的均勻性差于機械旋轉式激光雷達。由于無人駕駛汽車運行環(huán)境復雜,需要對周圍360°的環(huán)境具有同等的感知能力,而機械旋轉式激光雷達兼具360°水平視場角和測距能力遠的優(yōu)勢,目前主流無人駕駛項目紛紛采用了機械旋轉式激光雷達作為主要的感知傳感器。覽沃 Mid - 360 作為新物種,讓移動機器人在多樣場景精確感知。廣東Horizon激光雷達
發(fā)射模組:Flash激光雷達采用的是垂直腔面發(fā)射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL),比其他激光器更小、更輕、更耐用、更快、更易于制造,并且功率效率更高。接收模組:Flash激光雷達的性能主要取決于焦平面探測器陣列的靈敏度。焦平面探測器陣列可使用PIN型光電探測器,在探測器前端加上透鏡單元并采用高性能讀出電路,可實現(xiàn)短距離探測。對于遠距離探測需求,需要使用到雪崩型光電探測器,其探測的靈敏度高,可實現(xiàn)單光子探測,基于APD的面陣探測器具有遠距離單幅成像、易于小型化等優(yōu)點。優(yōu)點:一次性實現(xiàn)全局成像來完成探測,無需考慮運動補償;無掃描器件,成像速度快;集成度高,體積小;芯片級工藝,適合量產(chǎn);全固態(tài)優(yōu)勢,易過車規(guī)缺點:激光功率受限,探測距離近;抗干擾能力差;角分辨率低甘肅軌道交通激光雷達覽沃 Mid - 360 體積小巧,可為 10cm 小盲區(qū),嵌入式安裝實現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋。
調頻連續(xù)波FMCW激光雷達,以三角波調頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發(fā)射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發(fā)射的激光束被反復調制,信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會影響光的頻率,當反射光返回到檢測器,與發(fā)射時的頻率相比,就能測量兩種頻率之間的差值,與距離成比例,從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據(jù)前方移動物體的速度而改變,結合多普勒效應,即可計算出目標的速度。優(yōu)點:每個像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串擾問題;不受環(huán)境光影響,探測靈敏度高;缺點:不能探測切向運動目標。
激光雷達的分類,激光雷達行業(yè)具有較高的技術水準與技術壁壘,并同時具有技術創(chuàng)新能力強與產(chǎn)品迭代速度快的特征。其技術發(fā)展方向與半導體行業(yè)契合度高,激光雷達系統(tǒng)中主要的激光器、探測器、控制及處理單元均能從半導體行業(yè)的發(fā)展中受益,收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來的發(fā)展趨勢。激光雷達可分成一維(1D)激光雷達、二維(2D)掃描激光雷達和三維(3D)掃描激光雷達。1D激光雷達只能用于線性的測距;2D掃描激光雷達只能在平面上掃描,可用于平面面積與平面形狀的測繪,如家庭用的掃地機器人;3D掃描激光雷達可進行3D空間掃描,用于戶外建筑測繪,它是駕駛輔助和自助式自動駕駛應用的重要車載傳感設備。3D激光雷達可進一步分成3D扇形掃描激光雷達和3D旋轉式掃描激光雷達。在航海領域,激光雷達為船舶提供了安全導航保障。
原理,激光雷達( Light Detection and Ranging,LIDAR)是激光檢測和測距系統(tǒng)的簡稱,通過對外發(fā)射激光脈沖來進行物體檢測和測距。激光雷達采用飛行時間(Time of Flight,TOF)測距,發(fā)射器先發(fā)送一束激光,遇到障礙物后反射回來,由接收器接收,然后通過計算激光發(fā)送和接收的時間差,得到目標和自己的相對距離。如果采用多束激光并且360度旋轉掃描,就可以得到整個環(huán)境的三維信息。激光雷達掃描出來的是一系列的點,因此激光雷達掃描出來的結果也叫“激光點云”。Mid - 360 作為新選擇,讓移動機器人在更多場景精確感知環(huán)境。江蘇覓道Mid-70激光雷達制造
Mid - 360 獨特混合固態(tài)技術,造就 360° 全向超大視場角優(yōu)勢。廣東Horizon激光雷達
從應用看,具備車規(guī)級量產(chǎn)實力的Tier1供貨商有法雷奧(Scala)、鐳神智能(CH32),Innovusion(Falcon)。2017年,奧迪A8為全球頭一款量產(chǎn)的L3級別自動駕駛的乘用車,其搭載的激光雷達便是法雷奧和Ibeo聯(lián)合研發(fā)的4線旋轉掃描鏡激光雷達。2020年,鐳神智能自主研發(fā)的CH32面世,成為全球第二款獲得車規(guī)級認證的轉鏡式激光雷達,目前已經(jīng)規(guī)模化交付東風悅享量產(chǎn)前裝車型生產(chǎn)。2022年,搭載Innovusion Falcon激光雷達的蔚來ET7上市,該款激光雷達為1550nm方案,等效300線數(shù)。從售價看,法雷奧Scala 2為900歐元(約6500元人民幣),已經(jīng)下降至車企可接受的價格范圍。廣東Horizon激光雷達