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负担得起的激光雷达的比赛

2017年4月9日经过史蒂夫·阿拉(Steve Arar)

激光雷达技术变得越来越有竞争力,生产负担得起的激光雷达传感器的竞赛正在加热。

激光雷达在自动驾驶汽车行业中变得越来越重要。激光雷达技术变得越来越有竞争力,生产负担得起的激光雷达传感器的竞赛正在加热。

为了安全地运行,自动驾驶汽车需要大量有关其环境的远距离精确数据。这些汽车需要每秒分析数百万分,以构建其环境的3D模型。收集此数据的一种广泛接受的方法是使用LIDAR传感器,该传感器包含在汽车上,通常是汽车屋顶上安装的激光器。尽管LiDar可以使用激光库收集所需的信息,但传统上,传感器对于商业用途来说太昂贵了。

Goliath Corporations与LiDAR Tech的冲突,一些公司正试图降低所有人的激光雷达的价格。

LIDAR臭名昭著的昂贵实施

一些LiDAR传感器与汽车本身一样昂贵。例如,高性能Google早期自动驾驶汽车使用的传感器约为70,000美元。这些高昂的价格鼓励其他汽车制造商(例如特斯拉)选择不同的路径,并结合相机,超声波传感器和雷达,而不是激光雷达单元。

来自HDL-64E的原始数据。图片提供Velodyne

另一方面,最近进行了大量的研究,以降低激光雷达传感器的成本,同时试图不妥协其性能。尽管LiDAR通常由旋转外壳内的许多高质量的光学组件组成,但几家公司正在尝试设计固态LIDAR传感器,这些传感器将笨重的组件合并到单个芯片中。通过这种方式,他们希望大幅度降低成本,并为任何与LiDAR相关技术的商业化铺平道路。

这些公司之一是Velodyne Lidar Inc.,目前是激光雷达行业的全球领导者。尽管该公司已经在LiDAR市场上拥有虚拟的垄断,但福特和中国搜索巨头Baidu,共同投资了1.5亿美元在公司中,使负担得起的雨子成为现实。

Velodyne的固态激光雷达

Velodyne宣布了一种新的低成本激光雷达,可以彻底改变许多行业,例如自动驾驶汽车,乘车,3D映射和无人机。与有效的功率转换(EPC),移动部件较少,并且比传统传感器提供更可靠的操作。它也可以轻松地集成到更大的系统中。该公司预计,当大规模生产时,固态激光雷达将低于50美元。

根据大卫·霍尔,New Sensor的Velodyne Lidar的创始人兼首席执行官比以前的设计具有三个主要优点:它更小,价格较低,更可靠。

微型传感器是一个单片硝酸盐(GAN)集成电路,可将所有所需的组件固结到4mm平方芯片中。

与美国季度相比,Velodyne的新型4毫米激光雷达传感器。图像提供Velodyne

EPC Corporation首席执行官兼联合创始人Alex Lidow博士表示,GAN技术可以导致更高的图像分辨率,同时提高集成水平,从而降低产品成本。

不幸的是,该公司仍然拒绝分享有关新传感器性能的任何详细信息。

非旋转的LIDAR会取代传统的LIDAR吗?

Velodyne将传感器缩小到固态芯片中,能够大大降低产品成本。但是,如阿南德·戈帕兰(Anand Gopalan),Velodyne的研发笔记副总裁,成本和视野之间存在权衡。例如,尽管高性能激光雷达传感器的价格与70,000美元一样昂贵,但Velodyne目前具有其他传感器,范围较短,较窄的视野范围更窄,价格约为数千美元。

他补充说,新传感器会赞美现有的传感器。有许多应用程序,每个应用程序都需要满足某些需求。对于自动驾驶申请,必须使用360度的视野;但是,有一些高级驱动程序辅助应用程序需要一个更窄的视野。Velodyne正在开发一个可以涵盖这两个应用程序的引擎。依赖360度视野的应用程序将带动发动机并将其放入旋转解决方案中;但是,要求较少的应用程序将在非旋转解决方案中利用引擎。

根据Gopalan的说法,Velodyne的产品正试图与发射器和接收器结合,以便可以提高信号与噪声比。此外,该公司在检测非常接近传感器的对象或远离它的对象方面具有独特的方法。

MegaFactory优势

2017年1月,Velodyne打开了LiDar Megafactory以及在加利福尼亚州圣何塞的研发设施,以保持在不断增长的竞争中。新工厂不仅会增加产量,而且还足够大,可以对新的LiDAR技术进行足够的内部长距离测试。

Velodyne的新Megafactory。图像提供业务线

现有传感器的生产已经在进行中,目的是在2018年生产超过一百万个传感器。开放该工厂是迈出传统上与激光雷达技术相关的巨额成本的一步。

尝试设计便宜的激光雷达

在一个上一篇文章,我们讨论了一些致力于负担得起的LiDAR技术的公司。从那以后,其他球员进入了竞技场。

内质,在荷兰,诉诸于微电机电镜系统,以达到100美元的解决方案,提供改进的分辨率和范围。

麻省理工学院的研究人员利用硅光子学将激光雷达缩小到微小的芯片。制造过程与CMOS兼容,研究人员认为,产品成本仅为10美元。目前,传感器范围仅2米,但研究小组声称,有一条清晰的途径可以达到100米范围。

除了在激光雷达设计中取得的进步外,一些公司,例如oryx,正在尝试找到更激进的解决方案。

根据ORYX的联合创始人Rani Wellingstein的说法,雷达通常在150或200米处检测到物体,但它们没有提供足够的分辨率。另一方面,LiDAR提供了很好的分辨率,其成本限制为一般约60米的范围,在直射阳光直射时甚至可以减少到近30米。Oryx试图比现有解决方案更好地设计传感器。

ORYX技术

以色列初创企业Oryx Technology最近宣布了一个新的传感器,该传感器使用长波红外激光来照亮道路。由于这种Terahertz激光对人眼是看不见的,因此与LIDAR相比,新传感器可以在更高的功率水平上辐射。此外,与激光镜头和摄像机不同,新传感器不会被雾或直射阳光蒙蔽。这是由于我们在这些频率下没有太多的阳光辐射,而水的吸收不良。

此外,类似于雷达,Oryx的传感器将反射信号视为波浪而不是粒子。这样,传感器可以考虑多普勒效应并计算汽车周围物体的速度。大量的微观校正纳米antennas用于感知反射信号。根据Oryx的另一位创始人David Ben-Bassat的说法,这些纳米ant是一项六年努力的结果。

Oryx在传感器的视野方面尚未透露任何性能指标。但是,由于该公司正在尝试减少移动部件数量,因此我们可以期望传感器无法提供360度的视野。

惠林斯坦(Wellingstein)声称,新传感器的敏感性是传统激光雷达的敏感性的一百万倍。

负担得起的LIDAR将大大提高众多产品的能力,可以使第一个负担得起的LIDAR传感器具有明确的优势。We could expect that these LiDAR units will bring high-resolution gesture recognition to mobile phones, allow package delivery drones to avoid collisions, and perhaps, one day, LiDAR will be affordable enough to be used in robots’ fingers so that they can recognize and manipulate objects with more confidence than ever before.