盘点国外主要激光雷达厂商及其产品
发布时间：2021-01-07 来源：电子发烧友
激光雷达(LiDAR)是无人驾驶汽车中最强大的传感器之一。它可以区分真实移动中的行人和人物海报、在三维立体的空间中建模、检测静态物体、精确测距。本次主要是针对国外主要激光雷达厂商及其产品进行了整理。
一、激光雷达的分类
激光雷达是通过发射激光束来探测目标位置、速度等特征量的雷达系统，具有测量精度高、方向性好等优点，在军事领域以及民用的地理测绘等领域都有广泛的应用。由于激光雷达可以形成精度高达厘米级的3D环境地图，因此在ADAS及无人驾驶系统中具有重要作用。
激光雷达按有无机械旋转部件分类，包括机械激光雷达和固态激光雷达。机械激光雷达带有控制激光发射角度的旋转部件，而固态激光雷达则依靠电子部件来控制激光发射角度，无需机械旋转部件。
机械激光雷达由光电二极管、MEMS反射镜、激光发射接受装置等组成，其中机械旋转部件是指图中可360°控制激光发射角度的MEMS发射镜。
固态激光雷达与机械雷达不同，它通过光学相控阵列(OpticalPhasedArray)、光子集成电路(PhotonicIC)以及远场辐射方向图(FarFieldRadiationPattern)等电子部件代替机械旋转部件实现发射激光角度的调整。
由于内部结构有所差别，两种激光雷达的体积大小也不尽相同。机械激光雷达体积较大、价格昂贵、测量精度相对较高，一般置于汽车外部。固态激光雷达尺寸较小、性价比较高、测量精度相对低一些，但可隐藏于汽车车体内，不会破坏外形美观。
根据线束数量的多少，激光雷达又可分为单线束激光雷达与多线束激光雷达。顾名思义，单线束激光雷达扫描一次只产生一条扫描线，其所获得的数据为2D数据，因此无法区别有关目标物体的3D信息。不过，由于单线束激光雷达具有测量速度快、数据处理量少等特点，多被应用于安全防护、地形测绘等领域。
多线束激光雷达扫描一次可产生多条扫描线，目前市场上多线束产品包括4线束、8线束、16线束、32线束、64线束等，其细分可分为2.5D激光雷达及3D激光雷达。2.5D激光雷达与3D激光雷达最大的区别在于激光雷达垂直视野的范围，前者垂直视野范围一般不超过10°，而后者可达到30°甚至40°以上，这也就导致两者对于激光雷达在汽车上的安装位置要求有所不同。
二、2024年全球LiDAR市场有望突破百亿美元
2024年全球LiDAR市场有望突破百亿美元，激光雷达的下游应用领域主要包括L4及以上高等级自动驾驶、ADAS系统、智慧城市（车路协同）、专业服务机器人及测绘等领域，未来受益于Robotaxi/Robotruck车队规模扩张、固态激光雷达在ADAS中的广泛应用以及智慧交通建设等领域需求的推动，整体市场预计将呈现出快速发展的趋势。
根据沙利文预测到2025年全球激光雷达市场规模将达到135.4亿美元，2020~2025年复合增速为64.65%。细分市场方面，在Robotaxi/Robotruck领域，随着其商业化的开启，拥有高精度测绘能力的激光雷达有望迎来快速上量期，沙利文预计在2025年全球市场规模有望达到35亿美元，2020~2025年复合增速为80.89%。对于L4级别以上的无人驾驶系统，激光雷达被认为是必须的传感器之一。目前各大自动驾驶的企业都将激光雷达作为其传感器解决方案的重点，目前在Robotaxi/Robotruck领域，主要应用的是可进行360°扫描的解携时激光雷达，其安装于自动驾驶车辆的顶部，技术壁垒较高。
三、国外激光雷达主要厂商及其产品
对目前的国外激光雷达巨头企业及其产品做了梳理，包括Velodyne、Quanergy、Innoviz、SICK等主要的市场头部知名企业，以下是小编整理的具体内容。（相关内容数据来自企业官网等）
Velodyne
1、AlphaPrime
AlphaPrime提供了无与伦比的视场，范围和图像清晰度的组合。借助AlphaPrime ，VelodyneLidar可为自主移动性提供最佳的远程传感器。AlphaPrime由于图像清晰度高可以可靠而精确地检测道路物体。
拥有最佳水平（360°）和垂直（40°）远程传感器，地平面命中率>90m（典型值），具有全帧速率下的高分辨率（0.2°x0.1°）和点密度，以及业界领先的专有传感器到传感器干扰缓解。
2、UltraPuck
UltraPuck生成的高密度、远距离图像使其成为机器人、地图绘制和驾驶员辅助的首选，外形紧凑的UltraPuck能够应用于200m范围。
UltraPuck具有同类产品中最高的垂直分辨率（0.33°），一流的精度和校准强度，一流的功率效率和温度范围，此外还能触发排除和干扰缓解功能，减少误报的高级功能。
3、M1600
VelarrayM1600专为人行道，商业和工业环境中的自主应用而设计，可提供出色的近场感知能力，可在各种环境条件下安全导航。
感知数据范围为0.1到30米，宽视角为32度，支持拥挤区域的平稳操作是人行道，商业和工业环境的理想选择。紧凑、可嵌入的外形，实现内部/外部无缝集成， 采用Velodyne突破性的微激光阵列（MLA）架构构建而成，可进行可靠，可靠的批量生产设计。
4、Velabit
Velodyne最小的传感器Velabit为3D激光雷达感知带来了新水平的多功能性和可负担性。这款紧凑型中距离激光雷达传感器可针对特殊使用情况进行高度配置，并且可以嵌入车辆，机器人，无人机和基础设施内的任何位置。
尺寸为2.4英寸x2.4英寸x1.38英寸的集成处理功能，可轻松嵌入各种解决方案中，射程可达100米，同时具有出色的视野（FoV），达到60度水平FoVx10度垂直FoV。
5、VelaDome
VelaDome专为高分辨率近距离感测而设计，其小巧的外形非常适合各种安装和样式选择。VelaDome具有业界领先的180°x180°FoV，能够检测到近于0.1m的物体，是具有近场检测和高密度图像的革命性传感器，可满足包括盲点在内的各种汽车应用监控。
Quanergy
1、M8
M8LiDAR传感器系列具有宽视野，长测量范围，高精度和高分辨率，可可靠地解决最具挑战性的现实应用。此外，M8 LiDAR传感器基于由智能感知软件QORTEX支持的实时场景分析触发动作。
点密度为3D点云，每秒高达130万个点，返回3次。最大射程范围达200m，视场（FOV）水平：360º，垂直：20º（+3º/-17º），角分辨率为0.03-0.13º（取决于帧频）。
2、M12
M12 DLiDAR传感器经过专门设计，提供对货物集装箱装载区域的更精确检测来提高准确性，效率和生产率。
M1具有业界领先的0.033°角分辨率和360度覆盖范围，与现有的工业传感器相比，其分辨率高达7.5倍，可实现同类最佳的测量。以80％的反射率检测高达200m的物体，非常适合复杂的户外应用，例如在船上和船上装卸集装箱。点云每秒最多可增加75％的数据，提供更密集的点云数据集，可提供更高分辨率的图像或对象。
2、S3-2
Quanergy的S系列是业界唯一的100％CMOS固态LiDAR产品组合。通过利用行业首创的光相控阵（OPA）技术和价格合理且可扩展的CMOS硅工艺，S3提供了独特的电子束转向，而无需任何移动部件，从而提供了抗振动性，超过100,000小时的MTBF和所需的低成本适用于安全，工业自动化和运输等行业。
Ibeo
1、ibeoNEXT
Ibeo开发了一个全新的，全行业的4D传感器系统。特别是，ibeoNEXT的模块化设计在激光雷达市场上是独一无二的。根据应用，可以选择11.2度或60度光学元件。通过使用多个传感器并将数据融合在ECU上运行的软件包中，可以实现对车辆周围环境的360度检测。ibeoNEXT通用固态LiDAR可用于从交通拥堵助手到自动驾驶的汽车应用。
ibeoNEXT是固态LiDAR传感器，它根本没有移动部件，而是使用纯半导体解决方案。缺少机械部件使固态传感器更坚固，因此在更长的时间内可靠。由于其紧凑的设计和较轻的重量，它还可以轻松集成到多种车辆平台和任何设计中。传感器生成一个3D点云和一个强度图像，该强度图像类似于黑白相机拍摄的照片–这是第四维。ibeoNEXT固态LiDAR的固态技术也以其260米的宽范围和0.05度的高空间分辨率而给人留下深刻的印象。
2、ibeoLUX
LiDARibeoLUX检测周围的区域以及其视场中存在的任何物体。通过传感器内部反射镜的连续旋转以及激光束的结合，可以生成传感器范围内环境的完整图像。ibeoLUX的扫描数据包括距离，角度和回波脉冲宽度。传感器的另一个特点是时间和移动镜的同步，传感器的时间与外部参考时间同步，而反射镜的旋转频率通过周期性的外部信号进行调整。
该传感器在汽车领域具有许多潜在的应用领域，该传感器同样适合用作自适应巡航控制的助手和行人保护装置。无论速度，天气条件和交通强度如何，其精确的测量结果都可以实现广泛的应用。
Innoviz
1、InnovizOne
InnovizOne能够抵抗日光和天气条件，并能够在250米的距离内提供丰富的3D点云。结合Innoviz的感知软件，该传感器可实现无与伦比的角分辨率，从而实现出色的物体检测，分类和跟踪。
InnovizOne和感知软件的设计和开发均符合汽车行业的最高标准，Innoviz已获得必要的认证。Innoviz已通过ISO9001：2015认证，并从早期开始就在其组件（ASIC，检测器和MEMS）以及LiDAR硬件和软件系统中实施ISO26262（功能安全性）。该公司还选择了整个供应链中的制造商来满足IATF16949，并遵循ASPICE标准进行软件开发。
2、InnovizTwo
Innoviz宣布了新一代的LiDAR传感器InnovizTwo，它解决了该行业的重大瓶颈。为了更安全，更平稳地采用自动化技术，行业需要在发布时引入L2+功能以及支持L3和L4的硬件。由于其降低的成本和增强的性能，InnovizTwo将允许更多的汽车制造商提供安全的L2+，同时以最有效，最安全的方式为全面的L3自动化铺平道路。
借助InnovizTwo，汽车制造商Tier-1s和Innoviz将能够通过其客户群收集数据。随着新功能的继续验证，随后将进行统计验证。这种动态最终将导致汽车的软件无需任何硬件更改即可升级到完整的L3。
Sick
1、UC30-21416A
UC30-21416A具有可调操作模式，切换点（DtO）/切换窗口/背景（ObSB），数字量输出的示教，数字量输出的设置水平，可逆数字量输出，延迟数字量输出上的设置，多达50个传感器的同步。
UC30的电源电压范围为9V至30V，能耗仅为1.2瓦，重量为180g，尺寸为62.2*62.2*32.7mm。其解析度不小于0.18mm，具有温度补偿功能，开关频率为4Hz，响应时间为180ms。
2、Dx35/DT35
Dx35支持模拟量输出和可逆模拟量输出的自学习，其重量为65g，尺寸为32*58.67*42.7mm，防护等级为3级。此激光传感器的解析度达0.1mm，测量准确度的典型值为±10mm。
Hukoyu
1、PGL-050W3
PGL-050W3正反射50m，有两种操作模式，距离数据输出和距离设置输出。精度±3mm，重复精度±0.7mm。它具有移动平均滤波器，尖峰抑制滤波器和误差抑制滤波器。
PGL-050W3提供各种接口，例如RS232C，RS422，RS485和SSI。主要应用于炼铁、高架起重机的关闭警告、定位铁路车辆的位置与控制
桥梁和基础设施的应变监控。
2、UGM-50LAP
最高检测距离为120米，金属外壳可保护内部系统。防护结构为IP67，耐冲击性50G（单），耐振动性5G。20msec（普通模式3000rpm）/约0.32°（360°/1125），40msec（低速模式1500rpm）/约0.16°（360°/2250），80msec（高分辨率模式750rpm）/约0.08°（360°/4500），主要应用于汽车障碍物检测、金属探测。
