激光雷達的工作原理

對人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對象：白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同，車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測：光束無法探測到被遮擋的物體。 ↑激光雷達LiDAR示意圖 車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間（Time of Flight，縮寫為TOF）測量方法。但要知道光速是每秒30萬公里。要區(qū)分目標厘米級別的距離，那對傳輸時間測量分辨率必須做到1納秒。要如此的測量時間，因此對應(yīng)的測量系統(tǒng)的成本就很難降到很低，需要使用巧妙的方法降低測量難度。 是不是覺得很高深難懂？我們直接看動畫吧。 ↑激光雷達LiDAR工作原理 通過旋轉(zhuǎn)的機械鏡面測量激光發(fā)出和收到回波的時間差，從而確定目標的方位和距離。

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2018-2019年中國車載激光雷達行業(yè)市場發(fā)展概況

據(jù)立木信息咨詢發(fā)布的《中國車載激光雷達市場預(yù)測及戰(zhàn)略研究報告（2019版）》顯示：受自動駕駛技術(shù)及***等影響，目前自動駕駛公司對激光雷達的需求還比較小，成熟的激光雷達公司主要還是國外企業(yè)，比如Valeo、Quanergy等。自動駕駛測試原型車搭載激光雷達主要廠商是Velodyne、Ibeo、Luminar、Valeo、SICK等。

國內(nèi)激光雷達公司，在成立時間以及技術(shù)上與國外主流激光雷達廠商存在一定差距。目前國內(nèi)激光雷達產(chǎn)品市場應(yīng)用，主要集中在無人駕駛配送車（京東和菜鳥）及自動駕駛測試車方面（北京聯(lián)合大學(xué)、Moovita無人車），其中在百度Apollo 2.5硬件方案中，百度推出其與禾賽科技聯(lián)合開發(fā)的“激光雷達 攝像頭”一體化傳感器Pandora。

未來激光雷達向著小型化、固態(tài)化、低成本發(fā)展。其中，固態(tài)激光雷達無需旋轉(zhuǎn)部件，因而體積更小，方便集成在車身內(nèi)部，并且系統(tǒng)可靠性提升，成本也可大幅降低，因此激光雷達固態(tài)化是必然發(fā)展趨勢。

多數(shù)主流激光雷達廠家都計劃在2020年左右推出固態(tài)雷達，在技術(shù)選擇方面主要是MEMS、OPA、Flash等。

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激光雷達lidar目前的技術(shù)難點在哪，關(guān)鍵技術(shù)都有哪些？

對旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的激光雷達來說，關(guān)鍵技術(shù)之一是導(dǎo)電滑環(huán)，其次是校正工作的自動化問題，校正不能實現(xiàn)自動化，不但產(chǎn)量上不去，產(chǎn)品的一致性也很難保證。

對于全固態(tài)激光雷達來說，難的問題莫過于在不借助機械或盡量少借助機械結(jié)構(gòu)的前提下，如何實現(xiàn)光路的偏轉(zhuǎn)（發(fā)射），其次是如何實現(xiàn)激光回波的高信噪比檢測（接收），目前能夠看到的技術(shù)主要是兩種：MEMS和相控陣。

MEMS技術(shù)的核心是一個叫做微振鏡的器件，通過對一塊小鏡子的高頻振動，實現(xiàn)光路的偏轉(zhuǎn)。MEMS技術(shù)比較成熟，缺點是存在激光的反射，反射過程中激光會有較大損失，導(dǎo)致回波信噪比偏低。

相控陣技術(shù)目前只有Quanergy在搞，將n×m個微功率的激光器集成到一個芯片上，通過相控陣技術(shù)實現(xiàn)激光的定向發(fā)射，這個技術(shù)如果能夠成功，將徹底顛覆現(xiàn)有的機械式激光雷達，激光雷達掃描速度偏低的問題。

但是和MEMS一樣，相控陣技術(shù)只解決了激光的發(fā)射問題，沒有解決接收問題。到目前為止，相控陣技術(shù)的檢測距離還是偏低的。不論是MEMS，還是相控陣，亦或是什么黑科技，只有同時解決激光的偏轉(zhuǎn)（發(fā)射）和高信噪比接收，才能笑到后。

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激光測距的定義

激光測距（laser distance measuring）是以激光器作為光源進行測距。根據(jù)激光工作的方式分為連續(xù)激光器和脈沖激光器。氦、離子、鎘等氣體激光器工作于連續(xù)輸出狀態(tài)，用于相位式激光測距；雙異質(zhì)半導(dǎo)體激光器，用于紅外測距；紅寶石、釹玻璃等固體激光器，用于脈沖式激光測距。激光測距儀由于激光的單色性好、方向性強等特點，加上電子線路半導(dǎo)體化集成化，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業(yè)、而且能提高測距精度。

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