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如何降低成本:MEMS对比固态激光雷达

2017-04-06 10:02
九一隐士
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2016年Quanergy收购了著名军工企业雷神公司的人体跟踪软件,开始进军安全行业。2017年3月,Quanergy申请参与特朗普总统的“美丽的边境墙”计划。Quanergy CEO认为安全行业的市场规模与汽车行业相当,试图说服美国总统弃用混凝土,而选择更便宜的 Q-Guard 虚拟围栏。其他激光雷达厂商没有参与这个竞争。特朗普要求美墨边境墙覆盖建筑和供电困难的沙漠、山脉等环境,同时生产太阳能电池板和储能系统的特斯拉也可以参与给Quanergy的方案供电,当然要讨好消费者的特斯拉大概不敢接这笔生意吧,已经有uber的教训了。

法国汽车零部件供应商法雷奥,2010年与德国激光雷达供应商 Ibeo 合作开发并量产的SCALA高精度机械式激光雷达,最大检测距离为150m,法雷奥在此激光雷达基础上,加上Mobileye,开发了Cruise4U 自动驾驶解决方案。2016年采埃孚收购了Ibeo40%的股份,以帮助Ibeo研发固态激光雷达,也在研究更高效的数据标定。

法雷奥的合作伙伴不止Ibeo,2014年法雷奥与加拿大的 LeddarTech 合作开发固态激光雷达,由LeddarTech提供技术和专利,计划2018年量产,照射距离最远为100m。

激光雷达技术提供商 LeddarTech 从加拿大国家光学研究所分离。该公司的 Leddar M16 固态激光雷达,在参加 BattleBots 机器人格斗比赛的 Chomp 机器人上得到了应用,Chomp借助激光雷达的精确测距,实现了气压锤的自动瞄准,成功干掉了上届冠军Bite Force的武器传动链条。这大概是目前为止,搭载固态激光雷达的最著名机器人。在动辄被撞飞的激烈比赛当中,机械旋转式激光雷达的可靠性值得怀疑(波士顿动力给旗下机器人配备的激光雷达是机械旋转式)。

2016年9月,LeddarTech 开卖模块化 Vu8 固态激光雷达,售价475美元,检测距离215米。2017 CES上,LeddarTech展示了下一代LeddarCore芯片,支持MEMS微镜和2D/3D Flash 激光雷达。

TriLumina公司为激光雷达提供高功率的可调制光源VCSEL,2016年获得汽车供应商电装的战略投资。TriLumina在 2017 CES 展示了基于 LeddarCore IC 的256像素3D激光雷达解决方案。

2015年 DARPA启动了“模块化光学孔径构造模块”(MOABB)项目,以研发超紧凑的光学雷达,实现100米远距离处的3D成像,采用晶圆级加工工艺进行一体化集成,比手机摄像头更小,典型场景是:“在直升机或无人机上检测丛林下的狙击手或坦克”。

MIT的片上激光雷达(lidar-on-a-chip)项目,特点在于使用商用CMOS生产技术,连接激光器的是横截面为几百纳米的硅波导管(可以想象成极小的光纤),对其进行加热来实现每个天线的光束相位控制。预计成本10美元,有可能封装到机器人的指尖上。

TetraVue的高分辨率激光雷达,将标准的2D CMOS/CCD,结合新的飞行时间(TOF)模式,距离100米以上,低于200美元,投资者包括博世资本、三星、鸿海等。

以色列初创公司 Innoviz Technologies 的激光雷达预计100美元,已经获得900万美元融资,并且与汽车供应商麦格纳达成合作。表示其使用的方法与Quanergy或者MIT的不同,但是无法搜到其专利,具体细节和区别无从判断。

Princeton Lightwave在2016年7月宣布进入车用激光雷达领域,该公司擅长盖革模式激光雷达(Geiger-mode LiDAR),探测距离更远,已经在航空测绘领域应用十几年。

上海思岚科技已经推出了面向扫地机器人的廉价激光雷达,同时也在研究固态激光雷达。

从无人机激光雷达起家的北醒光子,正在研发多线长距和固态激光雷达。

Blackmore开发的调频连续波(FMCW)激光雷达,并没有采用最容易理解的主流飞行时间法(Time of Flight, ToF),而是通过测量反射波的频率改变来测距,精度更高,原理与传统雷达类似;通过分离多普勒频移,可以同时提供目标速度数据,不受雾、雨雪、灰尘影响。该公司获得350万美元A轮投资。

ADI亚德诺半导体从Vescent公司购买了可用于改变光束方向的液晶光导技术,还与提供固态照明模块的TriLumina公司,合作开发低成本的汽车快闪激光雷达模组。

初创公司Phantom Intelligence在与欧司朗光电半导体合作研制固态激光雷达。

事实上有一些照明公司利用欧司朗的高功率红外LED,实现了“灯 to 灯”的光通信。这让人好奇,激光雷达能否作为 DSRC 和 LTE-V2X 之外的补充性车际通信手段。

雷达用来通信不是异想天开,美国曾经测试过,利用F-22猛禽战斗机的 AN/APG-77主动电子扫描阵列(AESA)雷达进行大容量实时通信,传输对于目前军用数据链过大的未压缩文件,而光在电磁波谱当中,频率比无线电更高,所以可以做到巨大的潜在带宽。

回到激光雷达的话题。

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