「固态激光」固态激光雷达
今天我们来聊聊固态激光,以下6个关于固态激光的观点希望能帮助到您找到想要的汽车知识。
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固态激光雷达不具备的特点是
固态激光雷达不具备的特点是旋转组件。固态式激光雷达,不具备旋转组件,这在一定程度降低了硬件成本和磨损消耗,固态激光雷达的特点是内部没有任何运动部件,光发射与接收完全通过芯片完成,总元器件数量相比传统激光雷达大大减少,从而大幅提升了探测性能。
全固态激光器与紫外激光区别
固体紫外激光器
固体紫外激光器按泵浦方式分为氙灯泵浦紫外激光器、氪灯泵浦紫外激光器以及新型的激光二极管泵浦全固态激光器。固体紫外激光器光电转换效率一般较低,而LD全固态紫外激光器则具有效率高、重频高、性能可靠、体积小、光束质量较好及功率稳定等特点。
由于紫外光子能量大,难以通过外激励源激励产生一定高功率的连续紫外激光,故实现紫外连续波激光一般是应用晶体材料非线性效应变频方法产生。全固态紫外激光谱线产生的方法一般有两种,一是直接对红外全固体激光器进行腔内或腔外3倍频或4倍频来得到紫外激光谱线;二是先利用倍频技术得到二次谐波然后再利用和频技术得到紫外激光谱线。前一种方法有效非线性系数小,转换效率低,后一种方法由于利用的是二次非线性极化率,转换效率比前一种高很多。晶体倍频可实现连续紫外激光,其光束形状为高斯型,所以光斑呈圆形,能量从中心到边缘逐渐下降。由于波长短和光束质量限制,光束可以聚焦在10微毫米量级范围。
气体紫外激光器
气体激光器包括以脉冲方式工作的准分子激光器、以连续方式工作的离子激光器和氦-镉激光器以及金属蒸气紫外激光器。气体紫外激光器的波长依赖于所使用的气体混合物类型。
准分子激光器是一种脉冲激光器,产生的光束呈非矩形,光束截面强度大致均匀且光斑边缘陡,其输出可使用掩膜技术来产生不同几何形状的光斑,也可使用全息术来产生具体的光束能量图样。准分子激光的产生可分3个过程,即:激光气体的激励过程、准分子生成反应过程和准分子解离过程。其激励方式有电子束激励、放电激励、光激励、微波激励和质子束激励等。不同活性物质产生不同波长的准分子激光,一般为紫外、远紫外和真空紫外波段。准分子激光器是二氧化碳激光器和YAG激光器之后的新一代激光器。其所发出的紫外短脉冲激光具有波长短、光子能量高等优点。常用的准分子激光器有ArF、KrCl、KrF等。激光脉冲频率一般在10~100Hz,有些特殊用途的能够达到1000Hz,平均功率一般在10~100W,脉冲宽度一般在ns量级。
金属蒸气紫外激光器主要指铜蒸气紫外激光器,它产生波长为511nm和578nm的光,利用混频和倍频则可产生波长为255nm,271nm和289nm的紫外辐射。激光器光束分布服从高斯分布。
气体激光器应用中的突出问题是设备占地面积大、可靠性有限、寿命短、高能耗和高费用。而且,准分子激光光束质量差,掩膜损失大。离子激光器和氦-镉激光器存在光束方向稳定性差的缺点。
禾赛发布纯固态近距补盲激光雷达FT120 预计2023年内量产交付
易车讯 11月2日,禾赛科技正式发布了面向ADAS前装量产车的纯固态近距补盲激光雷达——FT120。FT120是一款纯固态激光雷达,内部没有任何运动部件。这款产品的定位是近距补盲,拥有100° x 75°的超广角 FOV。目前FT120已经获得多家主机厂总计超过一百万台的定点,预计2023年下半年量产交付。
真正的纯固态
作为一款真正的纯固态激光雷达,FT120的激光发射与接收完全通过芯片完成,总元器件数量相比传统激光雷达大大减少,内部没有任何运动部件,从而大幅提升了产品可靠性、生产效率和量产一致性,专为车规级大规模量产而生。
FT120 爆炸示意图
基于高度集成化的架构,FT120在保证出色性能的同时体积十分小巧,可无缝嵌入车身两侧或四周,根据实际需求灵活安装在两侧翼子板、进气格栅、后保险杠等位置,最小外露视窗尺寸仅为70mm x 50mm (水平或垂直放置可由主机厂定义),兼顾功能与美观。
FT120 装车位置示意图
超广角视场,定位近距补盲 FT120拥有100° x 75°超广角视场和零盲区的优势,最大量程为100米,既能够感知到高处的路牌、栏杆、立体车库夹层等,也可以探测到低矮的孩童、宠物、锥桶、斑马线等。
192,000点/秒的点频 (单回波模式下) 和160(H) x 120(V) 的全局分辨率,也让这款激光雷达能够探测到丰富的物体细节,实时掌握周边环境信息。 在量产车领域,半固态激光雷达的优势是测远,但垂直视场角通常不大,若用于两侧补盲,对于车身近处的低矮物体可能会存在感知缺失。其次,补盲激光雷达通常要布置多颗,使用半固态激光雷达成本上并不划算。
而兼具大垂直视场角和高竞争力价格的纯固态近距激光雷达FT120则是个更好的ADAS补盲选择,与远距的半固态激光雷达AT128形成完整的车规级激光雷达解决方案。
在路口转向、车辆加塞、主动超车、自动泊车等场景下,FT120能帮助智能汽车实时“看清”周围路况,避免危险的发生。
自研纯固态电子扫描技术,实现从 1D 到 2D 的飞跃
实现如此简洁而优雅的设计,要归功于禾赛研发多年的纯固态电子扫描技术(E-Scanning)。拿AT128做个简单对比:禾赛基于E-Scanning技术,在几厘米的芯片上实现了128组激光接收通道的「线列」集成,这已经是业内首创了。 而FT120则更进一步,“连线成面”,在单个芯片上集成了由数万个激光接收通道组成的「面阵」,其难度之高,相当于在一根根头发丝上“绣花”。
AT128 「线列」与 FT120 「面阵」的对比示意图
已获百万量产定点,2023 年内交付 曾经,禾赛用机械旋转式“王牌”产品Pandar系列,获得了全球L4自动驾驶激光雷达市场近60%的市占率。加州路测排名最高的15家自动驾驶公司中, 12家都采用了禾赛产品作为主激光雷达。
今天,禾赛用过硬的产品力和量产交付能力,在ADAS领域再次领跑市场:远距明星产品AT128获得了理想、长安、集度、高合、路特斯等多家顶级主机厂旗下多款车型总计数百万台的量产定点,9月交付超过1万台,10月交付再次过万。
而今天,FT120在正式官宣发布之际,也已经获得了来自多家主机厂超过100万台的量产定点,预计2023年下半年量产交付。
对于激光雷达来说,发布只是一次正式对外的亮相,能否量产才是真正的较量。FT120也许不是行业第一个发布的纯固态激光雷达产品,但却可能是第一个实现规模化量产的。 禾赛年产能百万台的“麦克斯韦”智造中心,明年也将全面投产。届时,将为禾赛激光雷达的大规模量产提供更为充足的产能。
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固态激光雷达种类?
1.相控阵固态激光雷达 2.电子机械系统固态激光雷达 3.flas固态激光雷达
广汽埃安LX率先搭载 第二代固态激光雷达强在何处?
易车原创 激光雷达再次上车,前装量产意义非凡。
7月26日,广汽埃安官宣,ADiGO自动驾驶系统搭载RoboSense(速腾聚创)第二代智能固态激光雷达,并即将在AION LX等多款车型上实现量产。
对于第一代激光雷达也许各为比较了解,大概原理就是固定电机扫描出周围的环境,但此次宣布的速腾聚创第二代智能固态激光雷达采用了革命性的二维MEMS智能芯片扫描架构,拥有独特的智能“凝视”功能,可以根据驾驶场景调节扫描方式,提升激光雷达感知能力,相比第一代可以说是降为打击,具体这个凝视功能强在何处我们稍后分析,先来看看最近这一年车圈都有哪些车宣布将会搭载激光雷达。
目前智能驾驶在感知的硬件选择上已经分出了两大阵营,一个是激光雷达另一个是靠摄像头的视觉方案,两方各执一词,押准赛道一往无前。
到目前为止,蔚来、小鹏、理想、北汽极狐、长城、上汽智己、上汽 R、Lucid、沃尔沃和广汽都已经明确将量产搭载激光雷达的车型。
激光雷达的优势在于可以在一些极端天气下和夜间做到比摄像头更高的精准度,防止车辆的误判,提升安全的冗余度。
目前激光雷达分为三类分别是机械式、混合固态式以及纯固态式。这三类有各自的优缺点,例如机械式发展最成熟,扫描速度快可以360度全方位探测,但是由于其体积较大很难装车量产,造价也是一个大难题;混合固态成本低,适合大规模量产但是视野有限,360度就不行了,纯固态将是未来发展趋势,有OPA光学相控阵和Flash两种技术路线,但同样等待技术的进一步突破才能实现量产。目前来看混合固态中的MEMS路线将会是激光雷达发展的主流也是最容易实现前装量产的。
特斯拉和众多厂商则是背道而驰的,马斯克的逻辑认为人开车依靠大脑和双眼就能完成,那依靠自家超强的算法和视觉能力就完全能胜任自动驾驶的要求,马斯克不使用激光雷达的另一大原因是成本问题,对于目前价格不断下探的特斯拉来说,激光雷达确实不是他的菜,我们从它的一体铸造技术也能看出,他们不再堆砌装备,而是一切从简,其实激光雷达也在一个不断向前迈进的阶段,等价格能够打下来,那么争论自然也就会归于平息。
上面我们提到了那么多家车企已经宣布搭载激光雷达,那么通过已公布的消息我们对各家厂商的硬件参数进行了搜集和比对,评价一款激光雷达的性能优劣,就得看看它的参数到底如何,因为参数决定了它能看多远、看多广、看多精确等等。
我们通过表格可以看出,速腾聚创的二代智能固态激光雷达在各项参数上都有不俗的表现,并且最出众的一点还是他的可变分辨率和帧率,能够针对不同场景做出及时有效的参数匹配。
总结来说,强在远距离看得远,看的清;近距离响应快,躲避及时。
在日常驾驶过程中,司机需要小心地处理不同的场景下的特殊路况,时刻关注不同的道路区域:在高速公路行驶时,要关注远处动态车辆与静态小障碍物;驶过街道路口时,警惕周边行人和两轮车;经过拥堵路段时,则提防周边车辆强行加塞行为。
智能驾驶同样需要面对各种不同的驾驶场景,这就要求激光雷达硬件性能需要基于不同的路况下环境感知重点作出优化。
速腾聚创将激光雷达硬件进行智能化升级,实现类似摄像头的变焦技术,取得高效的应用成果。这种智能化功能称之为“凝视GAZE”功能,意为随时聚焦驾驶者关心的重点感知区域。
智能驾驶关注的远距离障碍物都分布在激光雷达视场中间ROI(Region of Interest)区域内,所以真正需要提高的是激光雷达对远距离障碍物感知能力,核心重点是提升中间ROI区域的分辨率。
高速场景看得远
在高速场景,智能“凝视“动态提高ROI区域垂直分辨率,让车辆更早发现远处障碍物,提升在高速公路和城市快速路的自动驾驶体验;开启“凝视”的激光雷达视场中间ROI区域垂直分辨率可以由0.2°动态提升至0.1°(甚至更高分辨率),障碍物点云成像密度翻倍,对前方小物体高度准确测量,帮助规划层可结合车轮与底盘高度判断通过性。
直行道路上,垂直分辨率由0.2°到0.1°的提升,意味着感知算法对车辆的识别距离由120-150米提升到180-200米,对静态小型障碍物的检测距离由85米提升到160米,对于驾驶时速120km/h行驶的智能驾驶车辆而言,这是从安全制动距离到舒适制动/变道距离的质变,将为用户乘坐舒适度体验带来很大提升。
城区道路反应快
在不同驾驶场景下,智能驾驶系统对环境感知帧率有不同的需求,在城区街道驾驶场景中周围障碍物距离近,驾驶响应距离短,需要提高帧率获得更长的响应时间,二维MEMS智能扫描方案可以动态提高刷新帧率,能够帮助车辆更快响应周围车辆、电动车、行人等障碍物的动态变化,提升城区街道自动驾驶体验。
在城区拥堵时,需要激光雷达拥有更小的盲区,及高帧率数据,以帮助快速响应环境的变化。“凝视”功能,可以让帧率从10Hz瞬间提升到20Hz(甚至更高),“快人一步”完成跟车功能,防止加塞和避免刮蹭。
写在最后
可见第二代固态激光雷达强在更智能上,智能代表着高效和准确,代表着灵敏与及时,这一切保障了我们出行的安全。这款激光雷达在承受了高低温、震动、潮湿、腐蚀等长期考验后,如今即将装车量产,可见速腾聚创在这一领域有着出色的软硬件实力,这也将助力我国自动驾驶行业的发展与进步。
未来,速腾聚创将持续推动技术的革新,通过可持续升级的智能激光雷达产品系统方案,与合作伙伴共同推动智能驾驶驾乘体验的不断进化,加速智能汽车生态的变革与创新,驱动社会交通安全与效率稳步提升。
Velodyne推出新款固态激光雷达 支持L2至L5,价格将低至500美元
车东西 编 | 六毛 据外媒FutureCar报道,激光雷达龙头企业Velodyne推出了名为Velarray H800的新型固态激光雷达。 固态激光雷达Velarray H800的最大探测距离为200米,水平视场角为120°,垂直视场角为15°。支持L2级到L5级自动驾驶(也就是说支持实现ADAS和高等级自动驾驶)。由于采用了紧凑型设计,Velarray H800能够被安装在汽车的挡风玻璃后方或前保险杠上。 Velodyne表示,该公司将以不到500美元(约合人民币3288元)的价格量产这款产品。 一、Velodyne推出千元级固态激光雷达 专为汽车设计 根据来自国外媒体FutureCar的消息,固态激光雷达Velarray H800是Velodyne专门为汽车设计的一款传感器产品。它使用了Velodyne的微型激光雷达阵列结构(MLA),将长距感知与宽视野特性结合,以此来实现安全导航、帮助车辆规避碰撞。 参数性能方面,Velarray H800的最大探测距离为200米,拥有120°的水平视场角和15°的垂直视场角,在山丘和弯道等场景下也能工作。 在具体功能上,Velarray H800可以帮助车企实现ADAS以及高等级自动驾驶,支持L2至L5。 此外,Velarray H800采用了紧凑型设计,而这使得车企可以把它安装在挡风玻璃后面,或者安装在前保险杠上。相比于把激光雷达顶在“头上”,较小的激光雷达也能让自动驾驶汽车看起来美观不少。 Velodyne希望能以低于500美元的价格,实现这款激光雷达产品的规模化量产。对于苦“价格”久矣的汽车制造商和自动驾驶公司们来说,这绝对是一个好消息。 二、1983年成立 Velodyne如今已登陆纽交所 对于自动驾驶公司来说,Velodyne是一家非常重要的激光雷达供应商。 Velodyne成立于1983年,彼时它还是一家生产低音扬声器的公司。2005年,Velodyne作为Velodyne Acoustics的一部分,开始着手研发激光雷达技术。 该公司创始人David Hall曾在2005年发明实时环视激光雷达系统。而这个发明几乎颠覆了人们当时对汽车自动驾驶和高级驾驶员辅助系统(ADAS)的认知。 2015年,Velodyne从Velodyne Acoustics中独立出来,成为专注于激光雷达研发和销售的独立公司。 2009年谷歌开始研究自动驾驶汽车时,曾选择Velodyne做自己的激光雷达供应商。 今年7月3日,Velodyne发布公告,表示已经和美股上市公司GRAF(Graf Industrial Corp)达成协议,Velodyne将并入该公司以实现借壳上市。现如今,Velodyne已经在纳斯达克上市,股票代码为“VLDR”。 结语:激光雷达量产步伐加快 在过去的几年里,激光雷达已经成为大多数自动驾驶汽车不可或缺的传感器硬件。但受限于价格等因素,激光雷达量产上车的步伐一直处于缓慢推进的状态。 现在,随着越来越多公司开始推出价格相对低廉的产品,激光雷达落地的步伐也在加快。事实上,在Velodyne之前,LuminarTechnologies和Aeva两家公司也曾被报道,将发布价格低于500美元(约合人民币3288元)的激光雷达产品。 除此之外,就Velodyne的Velarray H800来看,它作为固态激光雷达,相比于机械式激光雷达大概率也将拥有更高的稳定性和更长的使用寿命。激光雷达产业前景可期。 本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
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