廉价化激光雷达的希望:MEMS激光雷达 vs 固态激光雷达 | 激光雷达技术全景

互联网2017-03-31

本文是激光雷达技术全景系列文章的第二篇。本系列首发华军软家园,来自公众账号啸语,原创技术观察,写给万分之一的创新者。

传送门:

一、特斯拉Autopilot系列事故最详细梳理

二、廉价化激光雷达的希望:MEMS激光雷达 vs 固态激光雷达

三、激光雷达存废之争—技术路线盘点

四、论未来出行的商业模式

激光雷达迟迟没有在汽车领域大规模应用,原因显然是几万美元的价格太贵了,可能比车还贵。很多人选择钻研深度学习和图像识别来取消激光雷达,也有人选择激光雷达的廉价化。

目前激光雷达价格高的原因包括了需求量少,组装和调试成本高。Velodyne公司此前的机械旋转式产品在车用激光雷达领域占据统治地位,后续推出混合固态的产品,成本有所降低,正在逐步研发纯固态激光雷达。Velodyne LiDAR获得百度与福特1.5亿美元的投资,计划到2020年左右成本降至500美金。Waymo(谷歌自动驾驶)和Uber(收购自Otto)自研机械旋转式激光雷达的尝试会在后文提到。禾赛科技、速腾聚创、北科天绘、镭神智能等中国公司也涌入低成本车用激光雷达领域。

有公司倾向于取消机械旋转结构、根本性降低激光雷达成本的手段,方法之一就是利用MEMS微振镜(MEMS指的是微机电系统),把所有的机械部件集成到单个芯片,利用半导体工艺生产。选择这一路线的公司包括了:

荷兰Innoluce公司(从飞利浦剥离,已经被著名汽车半导体供应商英飞凌全资收购),预计2018年量产,成本不超过100美元,在探测范围和分辨率方面超过其它固态激光雷达,能够实现白天单次发射探测距离250米、角分辨率0.1°,激光功率利用效率大于95%,使用的激光器由欧司朗光电半导体供应。英飞凌公司认为高速运算平台只是系统的一小部分。

廉价化激光雷达的希望:MEMS激光雷达 vs 固态激光雷达 | 激光雷达技术全景

2016年底,研究超微型投影显示和传感技术的MicroVision公司,和意法半导体合作推广激光束扫描(LBS)技术,应用场景包括了激光雷达,以及微型投影仪、VR、AR和HUD等市场。

曾经生产机械旋转式激光雷达的欧姆龙,2017 年初开始在Opus提供的小型 MEMS 芯片基础上,研发激光雷达。

日本先锋公司,利用原本用于扫描激光影碟的光学头,生产MEMS激光雷达,“当订单达到100万,先锋便可以把价格控制在100美元以下,预计会在2019年开始量产。”先锋还与高精度地图服务商HERE合作,测绘地图。

2017年,博世推出了兼顾激光扫描和投影的BML050方案,包括两个MEMS微镜,可用于交互式投影仪。有新闻报道博世将在2020年前销售激光雷达,暂时无法判断是基于MEMS还是其他技术。

奥迪的矩阵式激光车灯,使用微镜(DMD)来控制激光方向,顺便做激光雷达也不错,不需要再给Ibeo的激光雷达腾地方了。

激光雷达创业公司 Luminar Technologies,从招聘信息推测,对机械旋转或者MEMS方案的激光雷达有兴趣。

其他在微机械设计MEMS领域有技术积累的公司也有可能进入激光雷达领域,或者成为核心零件供应商。