电子发烧友网报道(文/梁浩斌)最近随着自动驾驶BEV感知的火热,对于自动驾驶需不需要激光雷达的争议重新被摆上台面。无论如何,激光雷达行业已经踏入了快速增长期,Yole最近发布的报告显示,2022年激光雷达在乘用车以及L4自动驾驶、Robotaxi等市场规模达到3.17亿美元,同比增长高达95%。
而未来5到10年,激光雷达将进入加速放量阶段,yole预计2025年和2030年全球激光雷达出货量分别有望达到约660万颗和7934万颗,其中国内分别出货292万颗和3154万颗左右。
目前激光雷达仍处于发展早期阶段,实际上目前市面上乘用车激光雷达的威廉希尔官方网站
路线都不尽相同,行业还处于多种威廉希尔官方网站
共存发展的阶段,并持续有新的威廉希尔官方网站
诞生。
目前主流激光雷达威廉希尔官方网站
方案
目前主流的激光雷达基本采用ToF测距原理,扫描方式则多种多样,包括一维转镜、二维转镜、棱镜、MEMS振镜等等。另外还有Flash、FMCW、OPA、MMT等其他未量产或是较小众的威廉希尔官方网站
路线,从目前主流的威廉希尔官方网站
来看,激光雷达最核心的竞争力是成本与性能之间的平衡,这些威廉希尔官方网站
路线都未能满足市场需求。
当然,随着威廉希尔官方网站
成熟度的提高,成本也会相应下降,因此未来哪种方案会成为主流仍未有定论。
而近期法国蔚蓝海岸大学的一个团队又提出了激光雷达的创新方案,可以解决以往激光雷达威廉希尔官方网站
上的一些局限性,同时满足车载激光雷达的可靠性要求。
超表面激光雷达威廉希尔官方网站
为了解决这些问题,Patrice Genevet团队利用了超表面材料制作了一种新型激光雷达的实验原型。超表面材料是指一种厚度小于波长的人工层状材料,可以实现对电磁波(光也电磁波的一种)偏振、振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的灵活有效调控。
被称为超快高视场脉冲超表面扫描激光雷达的实验原型,将由声光偏转器(AOD)调制的激光二极管与超表面级联,将水平和垂直方向的视场角提高到150°。另外超表面的光学特性可以不断变化,以扩大偏转器的狭窄视场,最后采用高灵敏度的光电探测器接收反射信号。
相比以往的激光雷达,这种新型激光雷达在扫描和测距上都采用了不同的形式。从上面的描述来看,首先是扫描形式上,目前主流的激光雷达都采用机械活动式的机构,或是MEMS微振镜,而这款新型激光雷达不需要活动部件,而是通过超表面材料的特性,来对激光进行有效控制,从而完成对环境的扫描。
在测距方式上,研究人员受到过去应用在移动通信领域的一种威廉希尔官方网站
——CDMA威廉希尔官方网站
(码分多址)脉冲编码的方法启发,在激光雷达成像过程中利用AOD的超高扫描速度,在不影响成像画面的前提下,还能够在低信噪比环境下进行成像,即抗干扰能力更强。
研究团队给出的实验结果表明,与传统的单脉冲激光雷达相比,采用块码分多址威廉希尔官方网站
的激光雷达将距离模糊(当目标离雷达的距离大于脉冲重复周期所对应的最大距离时,目标回波不落在本周期内,此时测得的目标距离为非真实距离,称为距离模糊)扩大高达35倍,达到千米级别。这意味着激光雷达获取的图像信噪比也会提高,在较远距离下可以实现更好的性能。
与此同时,这种激光雷达由于没有机械活动部件,在结构上有可能缩小至芯片级别的尺寸,所以未来有可能成为激光雷达的一种重要威廉希尔官方网站
方向,
写在最后
激光雷达行业令人兴奋之处在于,现阶段仍处于一个各种威廉希尔官方网站
百花齐放的阶段,且各种创新威廉希尔官方网站
层出不穷,在未来的五到十年内,可以预见我们将会看见更多新型的激光雷达产品出现在汽车上。
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