編輯部對工程師特別關注的創新熱點產品做了一系列的深度整理與分析。本次主要是針對國外主要雷射雷達廠商及其產品進行了整理。
雷射雷達(LiDAR)是無人駕駛汽車中最強大的傳感器之一。它可以區分真實移動中的行人和人物海報、在三維立體的空間中建模、檢測靜態物體、精確測距。
一、雷射雷達的分類
雷射雷達是通過發射雷射束來探測目標位置、速度等特徵量的雷達系統，具有測量精度高、方向性好等優點，在軍事領域以及民用的地理測繪等領域都有廣泛的應用。由於雷射雷達可以形成精度高達釐米級的3D環境地圖，因此在ADAS及無人駕駛系統中具有重要作用。
雷射雷達按有無機械旋轉部件分類，包括機械雷射雷達和固態雷射雷達。機械雷射雷達帶有控制雷射發射角度的旋轉部件，而固態雷射雷達則依靠電子部件來控制雷射發射角度，無需機械旋轉部件。
機械雷射雷達由光電二極體、MEMS反射鏡、雷射發射接受裝置等組成，其中機械旋轉部件是指圖中可360°控制雷射發射角度的MEMS發射鏡。
固態雷射雷達與機械雷達不同，它通過光學相控陣列(OpticalPhasedArray)、光子集成電路(PhotonicIC)以及遠場輻射方向圖(FarFieldRadiationPattern)等電子部件代替機械旋轉部件實現發射雷射角度的調整。
由於內部結構有所差別，兩種雷射雷達的體積大小也不盡相同。機械雷射雷達體積較大、價格昂貴、測量精度相對較高，一般置於汽車外部。固態雷射雷達尺寸較小、性價比較高、測量精度相對低一些，但可隱藏於汽車車體內，不會破壞外形美觀。
根據線束數量的多少，雷射雷達又可分為單線束雷射雷達與多線束雷射雷達。顧名思義，單線束雷射雷達掃描一次只產生一條掃描線，其所獲得的數據為2D數據，因此無法區別有關目標物體的3D信息。不過，由於單線束雷射雷達具有測量速度快、數據處理量少等特點，多被應用於安全防護、地形測繪等領域。
多線束雷射雷達掃描一次可產生多條掃描線，目前市場上多線束產品包括4線束、8線束、16線束、32線束、64線束等，其細分可分為2.5D雷射雷達及3D雷射雷達。2.5D雷射雷達與3D雷射雷達最大的區別在於雷射雷達垂直視野的範圍，前者垂直視野範圍一般不超過10°，而後者可達到30°甚至40°以上，這也就導致兩者對於雷射雷達在汽車上的安裝位置要求有所不同。
二、2024年全球LiDAR市場有望突破百億美元
2024年全球LiDAR市場有望突破百億美元，雷射雷達的下遊應用領域主要包括L4及以上高等級自動駕駛、ADAS系統、智慧城市（車路協同）、專業服務機器人及測繪等領域，未來受益於Robotaxi/Robotruck車隊規模擴張、固態雷射雷達在ADAS中的廣泛應用以及智慧交通建設等領域需求的推動，整體市場預計將呈現出快速發展的趨勢。
根據沙利文預測到2025年全球雷射雷達市場規模將達到135.4億美元，2020~2025年複合增速為64.65%。細分市場方面，在Robotaxi/Robotruck領域，隨著其商業化的開啟，擁有高精度測繪能力的雷射雷達有望迎來快速上量期，沙利文預計在2025年全球市場規模有望達到35億美元，2020~2025年複合增速為80.89%。對於L4級別以上的無人駕駛系統，雷射雷達被認為是必須的傳感器之一。目前各大自動駕駛的企業都將雷射雷達作為其傳感器解決方案的重點，目前在Robotaxi/Robotruck領域，主要應用的是可進行360°掃描的解攜時雷射雷達，其安裝於自動駕駛車輛的頂部，技術壁壘較高。
三、國外雷射雷達主要廠商及其產品
對目前的國外雷射雷達巨頭企業及其產品做了梳理，包括Velodyne、Quanergy、Innoviz、SICK等主要的市場頭部知名企業，以下是小編整理的具體內容。（相關內容數據來自企業官網等）
Velodyne
1、AlphaPrime
AlphaPrime提供了無與倫比的視場，範圍和圖像清晰度的組合。藉助AlphaPrime ，VelodyneLidar可為自主移動性提供最佳的遠程傳感器。AlphaPrime由於圖像清晰度高可以可靠而精確地檢測道路物體。
擁有最佳水平（360°）和垂直（40°）遠程傳感器，地平面命中率>90m（典型值），具有全幀速率下的高解析度（0.2°x0.1°）和點密度，以及業界領先的專有傳感器到傳感器幹擾緩解。
2、UltraPuck
UltraPuck生成的高密度、遠距離圖像使其成為機器人、地圖繪製和駕駛員輔助的首選，外形緊湊的UltraPuck能夠應用於200m範圍。
UltraPuck具有同類產品中最高的垂直解析度（0.33°），一流的精度和校準強度，一流的功率效率和溫度範圍，此外還能觸發排除和幹擾緩解功能，減少誤報的高級功能。
3、M1600
VelarrayM1600專為人行道，商業和工業環境中的自主應用而設計，可提供出色的近場感知能力，可在各種環境條件下安全導航。
感知數據範圍為0.1到30米，寬視角為32度，支持擁擠區域的平穩操作是人行道，商業和工業環境的理想選擇。緊湊、可嵌入的外形，實現內部/外部無縫集成， 採用Velodyne突破性的微雷射陣列（MLA）架構構建而成，可進行可靠，可靠的批量生產設計。
4、Velabit
Velodyne最小的傳感器Velabit為3D雷射雷達感知帶來了新水平的多功能性和可負擔性。這款緊湊型中距離雷射雷達傳感器可針對特殊使用情況進行高度配置，並且可以嵌入車輛，機器人，無人機和基礎設施內的任何位置。
尺寸為2.4英寸x2.4英寸x1.38英寸的集成處理功能，可輕鬆嵌入各種解決方案中，射程可達100米，同時具有出色的視野（FoV），達到60度水平FoVx10度垂直FoV。
5、VelaDome
VelaDome專為高解析度近距離感測而設計，其小巧的外形非常適合各種安裝和樣式選擇。VelaDome具有業界領先的180°x180°FoV，能夠檢測到近於0.1m的物體，是具有近場檢測和高密度圖像的革命性傳感器，可滿足包括盲點在內的各種汽車應用監控。
Quanergy
1、M8
M8LiDAR傳感器系列具有寬視野，長測量範圍，高精度和高解析度，可可靠地解決最具挑戰性的現實應用。此外，M8 LiDAR傳感器基於由智能感知軟體QORTEX支持的實時場景分析觸發動作。
點密度為3D點雲，每秒高達130萬個點，返回3次。最大射程範圍達200m，視場（FOV）水平：360 ，垂直：20 （+3 /-17 ），角解析度為0.03-0.13 （取決於幀頻）。
2、M12
M12 DLiDAR傳感器經過專門設計，提供對貨物貨櫃裝載區域的更精確檢測來提高準確性，效率和生產率。
M1具有業界領先的0.033°角解析度和360度覆蓋範圍，與現有的工業傳感器相比，其解析度高達7.5倍，可實現同類最佳的測量。以80％的反射率檢測高達200m的物體，非常適合複雜的戶外應用，例如在船上和船上裝卸貨櫃。點雲每秒最多可增加75％的數據，提供更密集的點雲數據集，可提供更高解析度的圖像或對象。
2、S3-2
Quanergy的S系列是業界唯一的100％CMOS固態LiDAR產品組合。通過利用行業首創的光相控陣（OPA）技術和價格合理且可擴展的CMOS矽工藝，S3提供了獨特的電子束轉向，而無需任何移動部件，從而提供了抗振動性，超過100,000小時的MTBF和所需的低成本適用於安全，工業自動化和運輸等行業。
Ibeo
1、ibeoNEXT
Ibeo開發了一個全新的，全行業的4D傳感器系統。特別是，ibeoNEXT的模塊化設計在雷射雷達市場上是獨一無二的。根據應用，可以選擇11.2度或60度光學元件。通過使用多個傳感器並將數據融合在ECU上運行的軟體包中，可以實現對車輛周圍環境的360度檢測。ibeoNEXT通用固態LiDAR可用於從交通擁堵助手到自動駕駛的汽車應用。
ibeoNEXT是固態LiDAR傳感器，它根本沒有移動部件，而是使用純半導體解決方案。缺少機械部件使固態傳感器更堅固，因此在更長的時間內可靠。由於其緊湊的設計和較輕的重量，它還可以輕鬆集成到多種車輛平臺和任何設計中。傳感器生成一個3D點雲和一個強度圖像，該強度圖像類似於黑白相機拍攝的照片–這是第四維。ibeoNEXT固態LiDAR的固態技術也以其260米的寬範圍和0.05度的高空間解析度而給人留下深刻的印象。
2、ibeoLUX
LiDARibeoLUX檢測周圍的區域以及其視場中存在的任何物體。通過傳感器內部反射鏡的連續旋轉以及雷射束的結合，可以生成傳感器範圍內環境的完整圖像。ibeoLUX的掃描數據包括距離，角度和回波脈衝寬度。傳感器的另一個特點是時間和移動鏡的同步，傳感器的時間與外部參考時間同步，而反射鏡的旋轉頻率通過周期性的外部信號進行調整。
該傳感器在汽車領域具有許多潛在的應用領域，該傳感器同樣適合用作自適應巡航控制的助手和行人保護裝置。無論速度，天氣條件和交通強度如何，其精確的測量結果都可以實現廣泛的應用。
Innoviz
1、InnovizOne
InnovizOne能夠抵抗日光和天氣條件，並能夠在250米的距離內提供豐富的3D點雲。結合Innoviz的感知軟體，該傳感器可實現無與倫比的角解析度，從而實現出色的物體檢測，分類和跟蹤。
InnovizOne和感知軟體的設計和開發均符合汽車行業的最高標準，Innoviz已獲得必要的認證。Innoviz已通過ISO9001：2015認證，並從早期開始就在其組件（ASIC，檢測器和MEMS）以及LiDAR硬體和軟體系統中實施ISO26262（功能安全性）。該公司還選擇了整個供應鏈中的製造商來滿足IATF16949，並遵循ASPICE標準進行軟體開發。
2、InnovizTwo
Innoviz宣布了新一代的LiDAR傳感器InnovizTwo，它解決了該行業的重大瓶頸。為了更安全，更平穩地採用自動化技術，行業需要在發布時引入L2+功能以及支持L3和L4的硬體。由於其降低的成本和增強的性能，InnovizTwo將允許更多的汽車製造商提供安全的L2+，同時以最有效，最安全的方式為全面的L3自動化鋪平道路。
藉助InnovizTwo，汽車製造商Tier-1s和Innoviz將能夠通過其客戶群收集數據。隨著新功能的繼續驗證，隨後將進行統計驗證。這種動態最終將導致汽車的軟體無需任何硬體更改即可升級到完整的L3。
Sick
1、UC30-21416A
UC30-21416A具有可調操作模式，切換點（DtO）/切換窗口/背景（ObSB），數字量輸出的示教，數字量輸出的設置水平，可逆數字量輸出，延遲數字量輸出上的設置，多達50個傳感器的同步。
UC30的電源電壓範圍為9V至30V，能耗僅為1.2瓦，重量為180g，尺寸為62.2*62.2*32.7mm。其解析度不小於0.18mm，具有溫度補償功能，開關頻率為4Hz，響應時間為180ms。
2、Dx35/DT35
Dx35支持模擬量輸出和可逆模擬量輸出的自學習，其重量為65g，尺寸為32*58.67*42.7mm，防護等級為3級。此雷射傳感器的解析度達0.1mm，測量準確度的典型值為±10mm。
Hukoyu
1、PGL-050W3
PGL-050W3正反射50m，有兩種操作模式，距離數據輸出和距離設置輸出。精度±3mm，重複精度±0.7mm。它具有移動平均濾波器，尖峰抑制濾波器和誤差抑制濾波器。
PGL-050W3提供各種接口，例如RS232C，RS422，RS485和SSI。主要應用於煉鐵、高架起重機的關閉警告、定位鐵路車輛的位置與控制
橋梁和基礎設施的應變監控。
2、UGM-50LAP
最高檢測距離為120米，金屬外殼可保護內部系統。防護結構為IP67，耐衝擊性50G（單），耐振動性5G。20msec（普通模式3000rpm）/約0.32°（360°/1125），40msec（低速模式1500rpm）/約0.16°（360°/2250），80msec（高解析度模式750rpm）/約0.08°（360°/4500），主要應用於汽車障礙物檢測、金屬探測。
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