量產平價128線雷射雷達,遠距離+超寬視角,覆蓋全應用場景

OS2-128榮獲今年CES創新獎

解鎖數字雷射雷達的能量

Ouster CEO – Angus Pacala 在CES開幕當天：「當馬克和我在2015年初創立Ouster時，我們便有了一種全新的雷射雷達的設想——第一臺數字雷射雷達。我們意識到，通過採用矽CMOS和集成大規模晶片的算力，我們最終可以使雷射雷達的價格與性能脫鉤，將質保年份指數級延長，向絕大多數客戶提供雷射雷達行業內最有競爭力的產品，滿足產業的需求。

今天的產品發布證明了這一願景，為我們服務的客戶邁出了巨大的一步。實際上我們還處於該技術路線的初期階段，還有很多令人興奮的進步和新功能將接踵而來。」

今年的CES，多家雷射雷達生產商都發布了新產品和概念樣機。Ouster這家位於舊金山，成立於2015年的公司，也在今年的展會上發布了他們新的產品超廣角雷射雷達OS0和遠距離雷射雷達OS2。加上去年發布的中距離OS1，這家主打體積小、量產、工業級產品的公司，其產品可以說覆蓋了自動駕駛，無人機，安防等場景的主要需求。蓋世汽車獲得的最新消息，該公司已經在去年年底在上海成立辦公室，並已經與多家國內企業展開合作。以下是該公司今年新發布的產品介紹，不知道Ouster是否能順利在競爭激烈的中國雷射雷達市場打開一片天地。

CES開幕當天，Ouster隆重發布了他們的第二代雷射雷達產品:

· Ouster OS0：超廣角（FOV 95°），32/128線

· Ouster OS2：遠距離(200m+), 32/64/128線

· 新款32線和64線均可定製調整FOV

同時Ouster宣稱所有型號的傳感器均已量產，現在公開接受訂單並且已經向早起客戶發貨。

OS0：95度超廣角雷射雷達

紅外照相機下OS0-128線的FOV

OS0-128是超廣角雷射雷達的一個重大突破。OS0 95度的垂直FOV和128線的解析度可以為客戶提供超清的可視性，為目標檢測和識別提供了足夠的解析度。

結合小於50cm的盲區和最新的窗口堵塞檢測（window blockage detection）功能，OS0是自動駕駛轎車或卡車環視和盲區傳感器的完美解決方案，例如需要隨時探測周圍地面和貨架的無人駕駛叉車，OS0也是該類型室內機器人主傳感器的最佳選。

對於感知或物體分類（object classification）需求較少的應用場景，Ouster可以提供32線的OS0。該規格傳感器可以使室內或室外機器人能夠以較高的速度精準識別並避開障礙物，只要用一臺OS0就可以取代之前使用多個傳感器的組合方案。

OS0主要技術參數：

· 探測距離：50米（80%反射率）

· 垂直FOV: 95°

· 解析度：32線，128線

· 價格：樣品價6000美元，提供批量折扣。

OS2：遠距離、高解析度

OS2-128是Ouster的所有產品中性能的頂端，與現有的最高解析度傳感器性能不相上下，但價格更便宜。OS2-128的光束在22.5°垂直FOV內均勻地以0.18°的角度均勻分布，完全滿足無人駕駛汽車和高空無人機的遠程高速感知需求。

OS2-128舊金山街道點雲

OS2-128使用專有的ASIC和SPAD光子探測器可以產生驚人的圖像。利用雷射雷達測量雷射脈衝返回的光子形成影像，這項獨特的技術在雷射雷達行業是獨一無二的，並解鎖了一系列2D/3D轉換技術，為目標分類和分割提供了全新的技術思路。

就在上周，OS2-128還因顯著提高了高解析度遠距離雷射雷達的性能、可靠性和成本而獲得了消費電子展（CES）創新獎。

OS2主要技術參數：

· 探測距離：240米（80%反射率）

· 垂直視場角：22.5°

· 解析度：32線，64線，128線

· 價格：樣品價為16000美元，可享受批量折扣。

自定義線束掃描方向的雷射雷達

Ouster此次發布的128線雷射雷達採用均勻分布的線束模式，在整個FOV中保持一致的角度解析度。

16、32和64線傳感器除均勻分布外，根據不同應用場景的需求，客戶可以選擇將線束聚集在視野的某一角度範圍內以獲得更高的角度解析度。下圖是OS1可選線束分布示意：

Ouster在CES的發布會上宣布，旗下所有16、32和64線雷射雷達，除了標準的均勻分布模式，都可選擇以下任一線束分布模式：

· 漸變模式（Gradient）- 中間密集分布，向兩邊逐漸稀疏。

· 水平向下模式（Below-horizon）- 在雷射雷達中心水平線下以均勻間隔排列的線束。將傳感器的垂直視野減少一半，將掃描區域的角度解析度提高一倍。

· 密集模式（Tight-column）- 將光束集中在垂直22.5°的FOV內。如果客戶的應用不需要寬FOV，密集模式會減少冗餘信息同時大大增加核心區域的有效線束。

數字雷射雷達的前景

數字雷射雷達是高解析度雷射雷達新的一章。這項專利化的技術依賴於全半導體設計，用性能更好、成本更低、效率更高、價格更實惠的單晶矽晶片取代以往需要數千個元器件的模擬雷射雷達。

數字雷射雷達不同於現在其它機械旋轉雷射雷達，在各個方面都優於它將要取代的傳統技術。

Ouster新的128線雷射雷達包含了一個基於下一代矽結構的ASIC晶片，其內部代號為「Whitney」，Ouster用了兩年時間開發這款ASIC，這是目前最先進的雷射雷達ASIC晶片。

Whitney架構將單光子雪崩二極體（SPAD）探測器陣列直接集成在晶片上。SPAD是一種超高速、高靈敏度的光傳感器，能夠計算單個光子的到達時間。Whitney架構使Ouster的SPAD具有與上千萬顆電晶體一樣的數字處理能力，從而可以讓雷射雷達每秒鐘能夠處理超過1萬億光子，產生260萬個數據點。

結合ASIC先進的性能，Ouster的雷射雷達還具有獨特的功能，如基於晶片窗口堵塞檢測（on-chip window blockage detection）技術，相機般的環境成像和先進的雷射編碼技術，。

OS0、OS1和OS2都對其雷射光源做了如下改進，將兩倍的雷射光源裝進一個不超過一粒米大小的晶片裡。該晶片—垂直腔面發射雷射器（VCSEL）由於其體積小、天然的人眼安全性、低製造成本，已經在智慧型手機和消費電子行業得到廣泛的應用，是最有前途的雷射雷達技術。

沒有其他的雷射雷達能夠在如此小、如此可靠及高度集成的結構裡擁有如此先進的技術。

由於整體數字設計和簡單的結構，Ouster的雷射雷達非常牢固，已經超過汽車行業的衝擊和振動標準要求。Ouster的所有產品線都具有IP68和IP69K防水等級，是市場上所有雷射雷達傳感器中最高的。Ouster工程師所關注的，是確保每個傳感器都能經受住商業應用場景的長久考驗。

這就是數字雷射雷達的前景。 Ouster才剛剛開始。