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          單線or多線,激光雷達該如何選擇

          放大字體??縮小字體 發布日期:2020-04-07
          核心提示:激光雷達本就是為測距而生,隨著其技術的不斷進步,精度越來越高,能采集到的信息也越來越多,自動駕駛技術也已經被證明了是下
                 激光雷達本就是為測距而生,隨著其技術的不斷進步,精度越來越高,能采集到的信息也越來越多,自動駕駛技術也已經被證明了是下一個風口。
           
                目前,在無人駕駛領域,激光雷達主要有以下兩個核心作用:
           
                環境感知:通過激光雷達可以掃描到周圍環境的信息,運用相關算法對比上一幀及下一幀環境的變化,能較為容易的檢測出周圍的車輛及行人。
           
                SLAM定位加強:同步建圖(SLAM)是其另一大特性,通過實時得到的全局地圖與高精度地圖中的特征物進行比對,能加強車輛的定位精度并實現自主導航。
           
                激光雷達是通過發射以及接收激光線束的方式來進行工作,所以主要區分就是在其發射的線束的多少,有單線、多線之分,多線又有4線、8線、16線、32線、64線和128線之分,不同的線束采集到的信息不同,對應的工作場景也不同。
           
                首先來看最為火熱的自動駕駛汽車,這種激光雷達多屬于32線、64線和128線,這種多線激光雷達可以識別物體的高度信息并完成3D建模。
           
                從技術路線上看,主要有MEMS、flash面陣、OPA等不同流派,且不同技術路線的產品在可靠性、量產難度、成本、成熟度、工藝難度上均不同。
           
                例如光相控陣OPA理論性能最為強悍,但是功率受限無法滿足距離要求(200米);MEMS雖然具備量產可能性,但是其方案一致性和產品壽命始終無法保證;flash工藝最為成熟且供應鏈齊全,但是其系統的輸出能量限制導致其不可能超越單點測距的距離。
           
                這主要還是由于多線激光雷達興起的時間太短,大家都處于技術研發期。包括美國的Velodyne、Quanegy以及德國的IBEO品牌等;國內也有很多優秀的初創企業例如速騰、禾賽、鐳神等,前段時間,華為也加入了這個賽道。
           
                除了這些激光雷達廠家,眾多的汽車產業鏈企業也在紛紛入局,例如國外的博世、法雷奧、奧迪,國內的吉利集團、比亞迪等。
           
                其實對于多線激光雷達來講,由于行業還處于初期,大家都處于研發狀態,也并沒有出現所謂的龍頭企業,國內外的差距并不大,可以說是百花齊放,百家爭鳴。
           
                相比于多線激光雷達是由于無人駕駛的風口才出現的,單線激光雷達出現的更早,整個行業已經相對成熟,例如國外的sick、北洋,國內的興頌機器人、萬集科技等。
           
                而在自動駕駛沒有落地之后,很多國內的多線激光雷達公司也開始轉移一部分的注意力進入單線激光雷達市場,例如鐳神的單線激光雷達已經在普渡科技的送餐機器人上批量使用。
           
                從技術角度講,相比多線激光雷達,單線激光雷達在角頻率及靈敏度上反應更快捷,其掃描速度快、分辨率強、可靠性高。所以,在測試周圍障礙物的距離和精度上都更加精準。但單線雷達只能平面式掃描,不能測量物體高度,目前主要應用于各類工業AMR和服務類機器人如掃地機器人、送餐機器人上等。
           
                由于工業和消費級的場景探測距離短,在20米到30米之間,所以基本會采用機械式的技術路線,這種技術路線可以提供360°的掃描信息,所以在工業AMR的車體上一前一后,安裝兩個就夠了,掃地機器人安裝一個就夠了。
           
                而從實際落地上,多線激光雷達的難點在于其壽命、穩定性和前期的巨大投入,但是單線激光雷達則要考驗產品的一致性和廠商對于工業環境的深刻理解,這樣來看,單線和多線其實是兩個維度的東西。
           
                此外,由于單線激光雷達并沒有3D建模的功能,一些特殊工業場景下的AMR有時候也會需要對物體的高度信息進行收集,一些廠商會選擇進行視覺傳感器融合的方法,另外也有些廠家可能會加入一個8線或者16線的激光雷達,但是總體來講還是以單線激光雷達為主。
           
                有別于無人駕駛領域的多線激光雷達,單線激光雷達已較為成熟,國內以萬集科技為代表的單線激光雷達已能達到50米的測量半徑,同時,可以有效避免環境光與強日光的干擾,在室內外均能穩定使用,除此之外,其機身小巧輕便,可適用更多更大場景的應用。
           
                總的來說,多線激光雷達的應用場景更為復雜,對性能的要求更高,但其價格昂貴,是大多數企業難以承受的。即使在CES2020期間,激光雷達鼻祖Velodyne,發布了一款名為Velabit的激光雷達,并且公布量產售價僅為100美元。
           
                但是業內人士稱:“很可能是噱頭,量產售價為100美元,但是在這個L4自動駕駛還沒有真正落地的階段,這就是一句空話。”
           
                相比來說,單線激光雷達的發展時間更長,結構更為簡單,成本也更低,更容易滿足工業級別的使用需求,在距離及精度上更加精準。雖然sick、北洋等國外廠商目前占據了較大的市場份額,但是隨著國產廠家也在不斷進入,這個情況也在不斷發生變化,例如萬集科技已經在一些產品線上做到和外資并駕齊驅了。
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