寻找供应商
广告
首页 > 汽车技术 > 正文

苹果为什么选择在iPad Pro上使用数字激光雷达

2020-04-03 18:56:11·  来源：智车科技  
　
近期苹果发布了一款最新的iPad Pro，首次将激光雷达组件应用于VR/AR体验。至今，激光雷达已经在自动驾驶、重工业自动化、机器人、无人机、安防等领域有了广泛的
近期苹果发布了一款最新的iPad Pro，首次将激光雷达组件应用于VR/AR体验。至今，激光雷达已经在自动驾驶、重工业自动化、机器人、无人机、安防等领域有了广泛的应用,苹果使用激光雷达对市场来说是一个明确的信号——激光雷达正在从工业自动化的应用中逐渐进入主流消费级应用。
 
值得注意的是，苹果选择了激光雷达而非摄像头解决方案。激光雷达能够为AR体验提供关键性能，而这些性能是摄像头所无法提供的。相比摄像头，激光雷达获取的是3D信息，更可靠，且能够在黑夜中正常工作。

苹果对数字激光雷达的选择
 
iPad Pro搭载的是一款闪光激光雷达（Flash Lidar，固态激光雷达的一种）。顾名思义，就如照相机的闪光灯一样，闪光激光雷达是通过发射一面光墙来实现对物体的探测， 而不是传统机械旋转式激光雷达的激光束逐点扫描。
 
来源：谷歌图片
 
与Ouster的激光雷达一样，苹果的激光雷达采用了垂直腔面发射激光器（VCSEL, vertical cavity surface emitting laser）来发射激光，激光在遇到物体之后返回的光则采用单光子雪崩二极管（SPAD, single photon avalanche diodes）进行接收，同样的技术也应用在了苹果的Face ID上。
 
VCSELs和SPADs是数字激光雷达的两大技术基础，也是实现商业化的理想选择，因为：
 
1. VCSELs和SPADs能够提供更优的性能、结构和成本效益。与其他发射激光器相比，VCSELs更小、更轻、更耐用、更易于制造；不同于传统模拟激光器，例如APDs或SiPMs（难以搭载到消费级产品中）， SPADs通过计算单独的光子，能够获得更简单、更小、更可靠的数字化结构，SPADs本身还具有单光子灵敏度、低噪声和极佳的时间分辨率等特点；
 
2. VCSELs和SPADs都能够集成到芯片上，大幅减少了内部零件，由此形成的激光雷达系统更加可靠稳定；
 
3. VCSELs和SPADs更容易实现量产，成本也会随之不断降低；其性能会随着摩尔定律不断提升，而生产更便宜；传统模拟技术APDs或SiPMs虽然比较成熟但发展的空间十分有限。
 
Ouster早在三年前便实现了VCSEL+SPAD方案的商业化
 
苹果对数字激光雷达的选择，与Ouster在成立之初设计高性能数字激光雷达时的选择一致。2015年，Ouster成为了第一家使用这一技术方案的激光雷达公司，也拥有了这一领域的基础专利技术，并成功在2017年发布了第一款芯片化的激光雷达。Ouster见证了这一方案的成本、可靠性和性能逐年不断提升。而此次苹果引入数字激光雷达，促使了这项技术更广泛的应用。
 
 商用激光雷达和消费级激光雷达分辨率对比，由红外相机拍摄 
 
（右图来源https://www.youtube.com/watch?v=xz6CExnGw9w）
 
以APDs或SiPMs为基础的激光雷达长久以来多被用于研发，而难以突破实现商业化。这些过时的系统由上百个发射激光器、接收激光器以及其他器件组成，并且都需要手工装配和标定，成本高达25万元，无法满足商业化的成本和可靠性要求。
而Ouster和苹果使用的数字激光雷达系统只需要两块芯片，更简单可靠、成本更低。Ouster的所有产品都通过了车规级别的冲击和振动测试，其防水等级为IP68和IP69K，这是市场中现有激光雷达中等级最高的。
 
Ouster的激光雷达正在进行振动测试 
 
苹果构建了一个能够实现数米探测距离的数字激光雷达，但对于商业应用来说，如自动驾驶、工业、3D地图等，激光雷达必须拥有更高的性能，例如探测距离需要达到几百米。为了获得200米以上的探测能力，Ouster在相同的底层数字激光雷达技术上，研发了一个更加先进的、自有专利的光学系统。
 
左：室内地图，来源https://sketchfab.com/alexijohansen；
右：高分辨率SLAM，OS1-128实测点云
 
产品性能将随着芯片升级不断提升
苹果将VCSELs和SPADs应用于iPad Pro的决定，将会吸引更多来自供应链的投资，从而获得快速的技术提升。随着VCSELs和SPADs性能的不断提升，Ouster的数字激光雷达将获得更高的分辨率、更远的探测距离以及更高的精度，而其系统结构不会发生任何改变。
 
OS0-128，由红外相机拍摄
实际上，自从2015年Ouster首次设计了数字激光雷达之后，其中VCSELs 和SPADs 的性能就已经提升了～1000%。
2020年初，Ouster推出了第二代数字激光雷达，实现了128线的垂直分辨率，其精度也得到了成倍的提升，同时最远探测距离提升至了240 m，但却仍然保持了市场最低价。这样的性能提升会在未来继续发生，且成本会越来越低。Ouster正在持续为客户提供更高性能、更高可靠性、更具竞争力价格的激光雷达产品。苹果对数字激光雷达的应用，是对Ouster技术的有力背书。
 
分享到：
 
反对 0 举报 0 收藏 0 评论 0
  • 汽车测试网V课堂

    汽车测试网V课堂

  • 微信公众号

    微信公众号

  • 汽车测试网手机站

    汽车测试网手机站

• 基础模型在推进自动驾驶汽车中的前瞻性作用 • 什么是新能源汽车的寄生负载？
• 《2025年度中国汽车十大技术趋势》正式发布！ • 乘用车与相邻车道车辆气动相互作用的风载和表面压力测量
• 高性能驱动电机及关键材料技术—金属橡胶铁芯 • 为什么直流充电桩比交流充电桩充的快？
• R139法规对制动辅助系统BAS的要求及测试方法（上） • 谈谈新能源汽车最大载重375公斤的争议
• 新能源汽车车载无线充电的安全策略 • 热管理，才是电动车研发创新的“C位”
0 条相关评论
  • 广告
  • 广告

编辑推荐

最新资讯

  • 广告
  • 广告
沪ICP备11026917号-25