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    Ouster 的数字激光雷达到底是什么?
    时间:2020-04-16  来源:www.jfqx.com  阅读:963

    作者/陈念航

    编者/王dev

    product/heart of the car(微信id: auto-bit)

    在今年的消费电子展上,来自世界各地的40多家激光雷达公司齐聚拉斯维加斯,在各种形式的产品和不同的技术路线上展开竞争。

    许多公司在激光雷达产品的价格水平上安装了刺刀,而其他公司则在产品的体积、形状和性能上不断改进。

    目前,主流激光雷达模式是“机械旋转”和“固态”。

    在过去的几年里,由于“固态激光雷达”技术不够成熟,“机械旋转式激光雷达”一直是业界的主要选择。

    今天,为了更好地满足汽车行业的要求,降低成本,提高效率,“固态激光雷达”已经成为业界的新宠。

    然而,现在自动驾驶行业有一个相当尴尬的情况:过去使用“机械旋转激光雷达”的自动驾驶公司的传感算法是专门为这种雷达开发的。当它被“固态激光雷达”取代时,其相应的传感算法需要拆除和替换,传感器方案需要重新考虑,这在一定程度上给技术转让带来了很大困难。

    为了更好地解决这个问题,业界需要一种“固态激光雷达”,它可以“旋转”并结合两种技术路线的优势,在不进行大规模技术转让的情况下实现成本降低和效率提高。

    什么是“数字激光雷达”?旧金山激光雷达公司的初创公司

    Driver称这种形式的产品为“数字激光雷达”,该公司已经将这一概念转化为一种真正的产品。

    所谓的“数字激光雷达”是激光雷达的全半导体设计,将原有激光雷达产品中的数以千计的光电器件如发射器和接收器固化到芯片中,实现“固态”的形式。

    在此基础上,斯鲁特在激光雷达内部增加了一个旋转装置,使其能够360度扫描。这就是所谓的“旋转固态激光雷达”。

    “数字激光雷达”体积小,重量轻。例如,Steur中的OS1系列可以实现从16行到128行的分辨率,重量小于400克。

    在这次消费电子展上,我们还发现了一个有趣的应用:Flex G gate在汽车前灯里安装了斯特勒的激光雷达。该应用的实现利用了小型激光雷达的优点。在

    CES 2020的开幕当天,斯特罗带来了他们的新产品:超广角激光雷达OS0和远程激光雷达OS2。

    加上他们早先发布的中程激光雷达OS1,该公司的产品已经实现了自动驾驶仪、无人驾驶飞行器和安全等应用场景的全覆盖。“驱逐者”的创始人安格斯帕卡拉(Angus Pacala)也专门写了一篇博客文章,介绍他们最新发布的产品和所谓的“数字激光雷达”技术。

    让我们来发现:

    释放“数字激光雷达”的力量

    2015年初,马克弗里切尔(驱逐者联合创始人兼首席技术官)和我创建驱逐者时,我们有了“数字激光雷达”的新概念。

    我们认识到,通过使用硅互补金属氧化物半导体和集成大规模芯片的计算能力,我们最终可以使激光雷达的价格和性能脱钩,以指数方式延长保修期,并为大多数客户提供激光雷达行业中具有竞争力的产品,以满足行业需求。

    今天的产品发布证明了这一愿景,并为我们服务的客户迈出了一大步。事实上,我们仍处于这一技术路线的初始阶段,许多激动人心的进展和新功能将随之而来。

    我们正式发布了第二代激光雷达产品:

    Steur OS0:超广角(FOV 95),32/128线

    Steur OS2:长距离(200米),32/64/128线

    新32线和64线可以定制调整FOV (FOV)

    以上所有类型的传感器都在大规模生产,现已公开接受订单并发货给早期客户。

    OS0: 95超广角激光雷达

    FOV红外相机下的驱逐OS0-128线激光雷达性能

    OS0-128是超广角激光雷达的重大突破。

    OS095的垂直FOV和128线的分辨率可以为客户提供清晰的可见性和足够的目标检测和识别分辨率。

    结合小于50厘米的盲区和最新的车窗堵塞检测功能,OS0非常适合自动驾驶车辆、卡车扫描和盲区检测等应用。此外,OS0还是许多类型室内机器人的主要传感器的选择。

    对于需要较少感知或对象分类的应用场景,驱逐器可以为OS0提供32行。这种规格的传感器能够使室内或室外机器人以更高的速度准确识别和避开障碍物。只要使用一个OS0,就可以替换先前使用的多个传感器的组合方案。

    OS0:

    探测距离:50m (80%反射率)

    垂直视场: 95

    分辨率:32线,128线

    价格:样品价6000元。提供批量折扣

    OS2:远程、高分辨率

    Steur最新发布的远程OS2激光雷达点云演示

    OS2-128是Steur所有产品中性能最好的,与现有的最高分辨率传感器的性能相当,但价格更低。

    OS2-128光束在22.5°垂直FOV内以0.18°角均匀分布,完全满足自主飞行器和高空无人飞行器的远程和高速传感要求。

    OS2-128使用专有的专用集成电路和单光子雪崩二极管(SPAD)探测器来测量激光脉冲返回的光子,并使用激光雷达形成图像。这项独特的技术在激光雷达行业独一无二,它开启了一系列2D/3D转换技术,为目标分类和分割提供了新的技术思路。

    OS2:

    探测距离:240米(80%反射率)

    垂直视场角:22.5

    分辨率:32条线,64条线,128条线

    价格:样品价格起始价为美元,本次发布的光束扫描方向定制的

    激光雷达

    128线激光雷达可以享受批量折扣,采用均匀分布的光束模式,在FOV全境保持一致的角度分辨率。

    16、32和64线传感器均匀分布。根据不同应用场景的要求,客户可以选择在一定的视场角度范围内采集线束,以获得更高的角度分辨率。

    下图是OS1可选线束分配的示意图:

    OS1-16,32和64线束分配选择

    Steur表示OS1下的所有16、32和64线激光雷达可以选择以下任何一种线束分配模式,标准均匀分配模式除外:

    Gradient)-中间密集分配,两边逐渐稀疏。

    水平-地平线-以均匀间隔排列在激光雷达中心水平线以下的束。将传感器的垂直视场缩小一半,并将扫描区域的角度分辨率加倍。

    紧柱-将光束聚焦在22.5°垂直的FOV范围内。如果客户的应用不需要宽FOV,密集模式将减少冗余信息,并大大增加核心区域的有效线束。

    “数字激光雷达的前景”

    数字激光雷达是高分辨率激光雷达的新篇章。

    这项专利技术依靠全半导体设计,用性能更好、成本更低、效率更高、价格更实惠的单晶硅芯片取代了过去需要数千个组件的模拟激光雷达。

    数字激光雷达不同于其他机械旋转激光雷达,它在各个方面都优于传统技术。

    Steur的新型128线激光雷达包括一个基于下一代硅结构的专用集成电路芯片,其内部代码为“Whitney”。斯特花了两年时间开发这款专用集成电路,这是目前最先进的激光雷达专用集成电路芯片。

    Whitney架构将单光子雪崩二极管(SPAD)探测器阵列直接集成在芯片上。这种架构使斯特罗的SPAD具有与数千万个晶体管相同的数字处理能力,从而使激光雷达每秒处理超过1万亿个光子,并产生260万个数据点。

    结合专用集成电路的先进性能,斯特鲁尔的激光雷达还具有独特的功能,如片上窗口堵塞检测技术、相机式环境成像和先进的激光编码技术。

    OS0、OS1和OS2都对它们的激光源进行了如下改进,将两倍数量的激光源放入一个不大于一粒米的芯片中。这些垂直腔面发射激光器被认为是最有前途的新激光雷达技术,因为它们体积小,人眼安全,制造成本低,并广泛应用于智能手机和计算机

    另一方面,由于整体数字化设计和简单的结构,斯特勒的激光雷达非常强大,已经超过了汽车行业的冲击和振动标准。此外,思卓的所有产品线都具有IP68和IP69K防水等级,是市场上所有激光雷达传感器中最高的。

    驱逐者刚刚开始实现他对“数字激光雷达”的承诺。

    Steuer成立已有四年,已经接受了四轮融资,总额超过9000万美元,团队超过150人。有了大量的产品在手,该公司将开始拓展中国市场。

    到2019年底,斯特勒在上海设立了办事处,并开始与许多国内企业合作。接下来,这取决于驱逐能否在竞争激烈的中国激光雷达市场打开一个世界。

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