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自动驾驶基础(四十三)全固态激光雷达设计公司简介
2018-11-24 22:52:55· 来源：模拟世界
前面已经介绍了全固态雷达的几种技术趋势，现在就这些技术发展方向介绍业界几个主流的全固态雷达设计公司。1. Quanergy（美国）在全固态LiDAR领域最吸睛的公司则
前面已经介绍了全固态雷达的几种技术趋势，现在就这些技术发展方向介绍业界几个主流的全固态雷达设计公司。
1. Quanergy（美国）
在全固态LiDAR领域最吸睛的公司则是Quanergy。Quanergy成立于2012年，总部位于硅谷中心的加州桑尼维尔，专注于研发激光雷达，其领先的固态LiDAR传感器和软件可实时捕获和处理高清3D地图数据和进行对象侦测、跟踪和分类，应用领域包括运输、安防、地图和工业自动化等。Quanergy的LiDAR传感器在六大关键商业化指标（成本、性能、可靠性、尺寸、重量和功率效率）上均处于领先地位，同时满足利用固态技术进行大规模部署所要求的耐久性和可靠性。
Quanergy采用光学相控阵技术，在2016年发布了号称全球首款的固态激光雷达传S3，其成本在200美元。官方透露，如果量产每台成本有望控制在100美元。S3采用了相控阵技术，不含任何旋转活动部件，实现了小型化，并提高了可靠性。S3于2017年正式推出市场，是全球首款、也是唯一一款汽车级固态LiDAR系统，在成本、性能和可靠性方面均处于行业领先地位。
在效果上，S3可以达到厘米级精度，30赫兹扫描频率，0.1 °的角分辨率以及不同天气条件下的高稳定性。这些特性比起一般的激光雷达，更具竞争力。虽然只有八线，但是每秒钟扫描接近0.5个百万点，产生五十万点的点云数据量，就是横向扫描的时候，横向的角度分辨率非常高。
凡事都有利弊，固态技术利用了相控阵列激光转向技术来代替传统的旋转镜子，减少了光学镜片，从根源上降低了激光雷达的成本（主要成本在光学镜片）但是其垂直区域就比较小，使得测绘的点云数据偏少，垂直分辨率低。
Quanergy的光学相控阵扫描仅能对发射激光束指向进行控制，不能实现接收光路进行同步扫描，这就要求S3激光雷达必须采用一个大视场的接收光学系统来接收激光的回波信号。如果扫描角度范围为±60º，那么接收视场的角度也必须达到±60º，这会造成信噪比的下降，而且容易受到其他同类系统发射的激光信号和太阳直射的干扰。
2. LeddarTech（加拿大）
LeddarTech成立于2007年，总部位于加拿大，专注于为自动驾驶汽车和驾驶辅助系统开发自己的LiDAR技术。
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。
其在CES 2018重磅展出LeddarCore LCA2芯片——业界首款能够实现车用LiDAR大规模量产的3D固态LiDAR芯片，包括LCA2芯片工程样品，以及基于LCA2的3D泛光（Flash）LiDAR模组。同时展出的还包括目前仍处于开发阶段的LiDAR系统分立方案LeddarCore LCA3，首款样品计划将于2018年底前推出。
LeddarCore LCA2芯片已经被提名为CES2018“汽车智能和自动驾驶技术”，以及“嵌入式技术”两个类目的创新大奖。可实现3D固态Flash LiDAR迅速产业化，同时满足汽车产业在成本、性能和可靠性方面严苛要求的LiDAR芯片解决方案。
3. Oryx Vision（以色列）
以色列初创公司Oryx Vision创立于2009年，为自动驾驶汽车开发固态深度视觉解决方案。该公司近期发布了一款新型LiDAR传感器，利用了长波红外激光器来追踪路面上的物体。Oryx的相干光LiDAR系统使用一种被称为“纳米天线”的技术，不像激光雷达那样通过光电传感器来侦测光线粒子，而是根据光的“波粒二象性”以波的形式使用纳米天线来感知反射回来的信号（光）。这款新型LiDAR传感器纳米天线可以接收波长为10微米的电磁波，这种波长能有效穿透烟雾，而且不会像激光雷达那样受强光影响。
Oryx Vision凭借纳米天线阵列LiDAR，找到了困扰自动驾驶汽车商业化的主要问题：如何平衡探测距离、精度和成本三者的关系。OryxVision深度传感器可以检测到150米远的微小物体，它既可以在暗夜里工作，也不会受直射的阳光影响，而即使在雨雾等极端天气条件下也可以稳定工作。OryxVision传感器可以无缝集成到车辆的四周，一组这样的传感器不但可以提供360°范围的高性能的景深探测覆盖，而且价格低廉。
Oryx Vision使用的是长波太赫兹红外激光的激光器，因为这种红外光人眼不可见，功率更高。而这种红外光还很难被水吸收，不会被云雾、强烈的阳光直射所干扰。当发射出的激光反射回传感器时，光学器件将反射回的入射光引导到大量极小的整流纳米天线上。入射光在被整流的天线中产生AC响应，换句话说，被转换成DC信号。该系统的灵敏度是传统LiDAR的上百倍。因为天线将入射光处理为波，所以它们还可以检测到多普勒效应（由于其反弹的相对运动而引起的频率变化），并且由此还可以确定在道路中或附近的其它物体的速度。
Oryx Vision采用的纳米天线只有25平方微米，使用薄膜芯片制造工艺直接在集成电路上制造。每个纳米天线只有5 x 5平方微米，使用薄膜芯片制造工艺在硅晶圆上形成阵列，成本相当低廉。而且这将使得信号被馈送到机器学习系统相当简单，而这个机器学习系统可以对场景中的对象进行分类，从而使得对场景的感知更加智能化。
4. XenomatiX（比利时）
XenomatiX成立于2013年，总部位于比利时鲁汶。其LiDAR没有任何运动部件，尺寸小、功耗低，基于成熟的半导体元器件，创新的投影模式保证了出色的耐久性。通过数千束激光的同时照明，分辨率达到每秒百万次的测量，从而能识别汽车周围的任一细节事物。使用平行的低功率激光束，利用电荷积分飞行时间（ToF）法来测量距离，工作范围达200米。
5. Continental（德国）
德国大陆集团（Continental）创始于1871年，是具有百年历史的跨国性企业集团，世界领先的汽车配套产品供应商之一。大陆集团依靠强大的研发团队，设计生产的短距激光雷达SRL1成为一款可靠且高效的固态LiDAR，无需任何机械运动部件即可实现正面碰撞检测等应用。SRL1提供基于红外激光技术的紧急制动辅助功能，且已经在微型车上使用。Continental于去年买下美国的3D泛光（Flash）激光雷达公司Advanced ScientificConcepts，在法兰克福车展上，大陆这一采用Flash技术方案的固态激光雷达也出现在展示区，设计探测距离达到200米。
6. TetraVue（美国）
TetraVue成立于2008年，总部位于美国加州。其独创的“光切片（Light Slicer）”专利技术，集成了固态激光雷达发射单元，深度感知摄像头，以及标准的CMOS和CCD像素技术等一系列传感器和算法，能够通过时间维度和距离维度的量测，利用标准的CMOS传感器测算光学强度信息。
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。
7. Blackmore（美国）
Blackmore总部位于美国蒙大拿洲博兹曼，是研发紧凑型调频连续波（FMCW）LiDAR的领导者，并提供配套的分析工具软件。产品可应用在关键任务、汽车、军事和工业环境，这些应用场景中，传统的光电/红外传感器和直接探测3D成像则受到成本和性能规格限制。Blackmore推出的全球首款汽车应用的FMCW LiDAR，最大探测距离超过200m；速度测量＋／－ 150m／s， 分辨率0．2m／s。FMCWLiDAR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。
Blackmore拥有独一无二的创新型FMCW LiDAR技术，能够为未来的自动驾驶汽车提供全新维度的数据支持。”实现自动驾驶，需要应用低成本LiDAR传感器。除了更具成本效益，Blackmore的FMCW LiDAR技术相比传统的脉冲LiDAR系统，还拥有许多极具竞争力的技术优势，能够帮助自动驾驶开发商更快地达成设计目标。Blackmore突破性的FMCW LiDAR技术可以消除干涉，提高远距离探测性能，并能够同时支持距离和速度的探测，而这正是自动驾驶更加安全的关键。”
除了LiDAR传感器硬件，Blackmore还提供软件和分析工具，例如用于行人识别的微多普勒步态识别技术，帮助它们最大化的利用FMCWLiDAR传感器性能。。Blackmore首席执行官RandyReibel博士称，速度和距离的同时探测能力，正是Blackmore相比其他竞争对手的差异化优势。同时测量任意物体的距离和速度信息，能够为自动驾驶系统提供更丰富的必要信息，实现更安全的自动驾驶。
8. Strobe / GM（美国）
Strobe是从OEwaves独立出来的一家专注于自动驾驶汽车LiDAR开发的创业公司。OEwaves由Strobe公司主要创始人之一创办于2000年8月，核心技术包括光电振荡器（OEO）和“回音壁模式（whispering gallery mode）”光学谐振腔。Strobe于2017年10月被通用（GM）收购。收购时Strobe仅有12名员工，该公司专注于为自动驾驶汽车开发100美元以下的全固态LiDAR。Strobe模仿线性调频雷达开发了一种线性频率调制（FM）激光，其线性脉冲的频率能够线性变化。探测器通过测量反射的线性调频脉冲激光的相位和频率，不仅能够获得物体的距离信息，还能测量其相对运动速度。
9. 光珀智能（中国）
光珀智能（Genius Pros）位于中国杭州，该公司推出了“光珀第一代ToF传感器芯片”，基于这样的芯片，构建了三个固态面阵式激光雷达技术平台，分别满足不同距离下（近、中、远），强阳光下（100Klux），大场景（70⁰），高精度（<1%），高空间分辨率（0.06⁰V）等三维感知需求。这三个技术平台可以服务于智能安防、机器人的导航与避障、无人驾驶的环境感知。特别是在无人驾驶领域，光珀的传感器满足了量产无人车对激光雷达低成本、高空间分辨率的两大需要。
10. 北醒光子（中国）
北醒光子（Benewake）于2015年成立于北京，专注于固态激光雷达的研发和制造。北醒研发的CE30，是一款具有大视场角的全固态激光雷达。它可同时输出132°水平视场、9°垂直视场范围内的灰度与深度信息，且内部无任何机械旋转部件，以保证更高的可靠性与稳定性。
此外，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。德国激光雷达供应商Ibeo，国内镭神智能、速腾聚创等企业均已在全固态LiDAR领域布局，速腾聚创已经展示其MEMS固态激光雷达。显然，抢占全固态LiDAR的先机，就抢食到未来自动驾驶的“香饽饽”，全固态LiDAR已成为兵家必争之地。
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