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隨著智能汽車(chē)近年來(lái)的快速發(fā)展，激光雷達(dá)熱度居高不下，尤其是特斯拉與其他車(chē)企對(duì)于激光雷達(dá)的不同看法與爭(zhēng)議，更是引發(fā)了極大關(guān)注。在工業(yè)制造激光雷達(dá)也體現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用空間。

目前主流廠商走的應(yīng)用在智能汽車(chē)領(lǐng)域的激光雷達(dá)均采用面陣閃光，在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用的激光選型目前以單線為主，但不排除隨著移動(dòng)機(jī)器人智能化需求提成開(kāi)始采用面陣。

國(guó)外激光雷達(dá)黑科技頻出

日本東芝推出最小體積最高分辨率LiDAR

今年六月，日本東芝（Toshiba）發(fā)布了新款固態(tài)激光雷達(dá)。通過(guò)受光技術(shù)和安裝技術(shù)，此款激光雷達(dá)尺寸縮小至350cc。在體積變成傳統(tǒng)產(chǎn)品三分之一的同時(shí)，該款雷達(dá)分辨率高打1200×80，約為傳統(tǒng)產(chǎn)品4倍。這是目前業(yè)內(nèi)最小的固態(tài)激光雷達(dá)。

在此款雷達(dá)中，SiPM芯片具有比同類產(chǎn)品更小的晶體管模塊，并消除了緩沖層，使SiPM芯片的尺寸縮小了75%。同時(shí)利用溫度補(bǔ)償，調(diào)整光接收單元的電壓輸入，減少外部溫度變化的影響，提供了所有天氣狀況下穩(wěn)定工作的耐久性，從理論上說(shuō)即使在有嚴(yán)重振動(dòng)、風(fēng)壓和溫度變化的環(huán)境中這款產(chǎn)品也能保持高性能。

LightWare新款最小、最輕的SF45掃描microLiDAR

僅重59克的SF45是LightWare面向自動(dòng)駕駛汽車(chē)和無(wú)人機(jī)器所設(shè)計(jì)和制造的雷達(dá)傳感器，主要應(yīng)用在無(wú)人機(jī)以及無(wú)人地面車(chē)輛上。SF45有效掃描距離為50米，可以檢測(cè)到明亮陽(yáng)光下的障礙，讓自動(dòng)駕駛儀或操作員能夠清晰地了解機(jī)器所處的環(huán)境。

microLiDA系列與標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)駕駛（Ardupilot/PX4）兼容，同時(shí)開(kāi)放適用于RaspberryPi和Arduino等定制控制器的API。

Velarray H800與Velarray M1600

Velarray H800是Velodyne Lidar為面向汽車(chē)行業(yè)設(shè)計(jì)的固態(tài)激光雷達(dá)，集遠(yuǎn)程感知和廣視場(chǎng)角于一體，用于ADAS和自動(dòng)駕駛交通應(yīng)用中的安全導(dǎo)航和防撞，同時(shí)實(shí)現(xiàn)駕駛輔助功能，如ACC、LKA和(PAEB。在該款雷達(dá)上，Velodyne采用了突破性的專有微型激光雷達(dá)陣列架構(gòu)(MLA)，MLA匯集了激光雷達(dá)工作的核心要素：光學(xué)芯片和 Velodyne的ASIC技術(shù)，8個(gè)激光雷達(dá)通道縮小到一美分大小構(gòu)成了激光雷達(dá)傳感器的“引擎”。

M1600則是應(yīng)用在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的固態(tài)激光雷達(dá)，同樣采用了突破性的專有微型激光雷達(dá)陣列架構(gòu)(MLA)。在感知范圍上國(guó)內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人采用國(guó)產(chǎn)雷達(dá)大多可以掃描20m左右，M1600可以感知到30m，這個(gè)硬性指標(biāo)上M1600較國(guó)產(chǎn)還是有較大的領(lǐng)先。掃描范圍上的擴(kuò)大會(huì)讓移動(dòng)機(jī)器人在全局規(guī)劃算法上起到優(yōu)化作用。32度的廣闊垂直視野支持在面對(duì)擁擠的機(jī)器運(yùn)行環(huán)境下會(huì)讓機(jī)器人更加平穩(wěn)。

Sense Photonics全球首款940nm全局快門(mén)閃光激光雷達(dá)

Sense Photonics的全球首款940nm全局快門(mén)閃光激光雷達(dá)適于汽車(chē)應(yīng)用。通過(guò)革新性的架構(gòu)改換，該產(chǎn)品使數(shù)據(jù)輸出小型化，解決了激光雷達(dá)飽受詬病的功能不足問(wèn)題。
Sense在此架構(gòu)中，讓15000個(gè)VCSEL陣列同時(shí)閃光，照亮SPAD接收器上的140000像素，輸出千瓦的峰值光功率，同時(shí)平均功率非常小。

國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)百家爭(zhēng)鳴

國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)行業(yè)發(fā)展迅速，助推了國(guó)內(nèi)機(jī)器人和智能汽車(chē)的快速發(fā)展。國(guó)產(chǎn)品牌有專注于單個(gè)行業(yè)賽道的廠商，還有在機(jī)器人與無(wú)人駕駛里多賽道共同發(fā)力的廠商。如思嵐科技就瞄準(zhǔn)移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)，而禾賽科技、速騰聚創(chuàng)這樣的行業(yè)大佬則多線發(fā)力。

思嵐Slamtec Mapper集合SLAM引擎

在這款Slamtec Mapper產(chǎn)品上，除了常規(guī)的定位功能外，內(nèi)置了基于激光SLAM的建圖功能。一般來(lái)說(shuō)，不管是基于激光-SLAM還是V-SLAM，都是各家移動(dòng)機(jī)器人本體廠商自己在做的事情，每一家都會(huì)有基于SLAM框架的不同構(gòu)圖軟件。由于目前國(guó)內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)里激光選型還較為混亂，不同的激光雷達(dá)和構(gòu)圖軟件繪制出的地圖會(huì)有差異。

在官方數(shù)據(jù)上，這款雷達(dá)給出了2m/s的建圖移動(dòng)速度，這在移動(dòng)機(jī)器人建圖移動(dòng)速度上是很快的了。應(yīng)該與Slamtec Mapper內(nèi)置了9自由度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有關(guān)，不內(nèi)置慣導(dǎo)的情況下以2m/s的建圖移動(dòng)速度極大可能會(huì)出現(xiàn)定位錯(cuò)亂。思嵐科技將本體廠商的工作前置到激光雷達(dá)上也是不錯(cuò)的嘗試。

禾賽Pandar系列

禾賽Pandar系列均采用dToF測(cè)距原理。在128線的雷達(dá)系列上，擁有最小的垂直角分辨率0.125°，在相同距離下，能獲取更多的點(diǎn)云信息。在同線程的激光系列上，禾賽的車(chē)輛點(diǎn)云密度近乎壓倒國(guó)內(nèi)外廠商。128系列能呈現(xiàn)出圖像級(jí)點(diǎn)云表現(xiàn)，單回波點(diǎn)頻可達(dá)3,456,000點(diǎn)/秒，反射率準(zhǔn)度在±15%。

探測(cè)距離可達(dá)200m，1m范圍內(nèi)探測(cè)誤差不超過(guò)5cm，在1-200m探測(cè)范圍內(nèi)誤差不超過(guò)2cm（平均值），精度上與全球領(lǐng)先的廠商技術(shù)水平不分伯仲。在信號(hào)回傳上采取了加密發(fā)射與加密接受，保證不會(huì)因?yàn)槠渌走_(dá)信號(hào)干擾而產(chǎn)生噪點(diǎn)。

速騰聚創(chuàng)RS-LiDAR-M1車(chē)規(guī)級(jí)MEMS固態(tài)激光雷達(dá)已就緒

RoboSense的RS-LiDAR-M1不到傳統(tǒng)64線機(jī)械式激光雷達(dá)體積的十分之一，達(dá)到108mm x 110mm x 45mm，精簡(jiǎn)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)將額定功耗控制在15w以內(nèi)，平均溫升<15℃，適配主機(jī)廠對(duì)能耗長(zhǎng)久以來(lái)的訴求。

探測(cè)距離同樣可達(dá)200m，對(duì)于近場(chǎng)物體的探測(cè)能力也很出色。一米內(nèi)的高反物體也能做到迅速識(shí)別。在探測(cè)同時(shí)加入的AI感知算法，能在輸出障礙物檢測(cè)的同時(shí)，進(jìn)行障礙物分類，動(dòng)態(tài)物體跟蹤，以及可行駛區(qū)域檢測(cè)等感知結(jié)果。雖然垂直視場(chǎng)角上稍遜于禾賽，但分辨率占據(jù)上風(fēng)且可以動(dòng)態(tài)調(diào)控。

小結(jié)

當(dāng)前，激光雷達(dá)融合高精地圖方案可以彌補(bǔ)視覺(jué)方案環(huán)境對(duì)依賴度高、算力需求大、探測(cè)距離短的缺陷，十分貼合整車(chē)廠追求高階自動(dòng)駕駛的需求。激光雷達(dá)的發(fā)展也推動(dòng)了移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)的更迭。在技術(shù)逐漸趨同的背景下，激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)疑是高性能、低成本、芯片化和固態(tài)化。

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