由比爾蓋茨投資的激光雷達(dá)公司Lumotive最近有了新進(jìn)展，研制出基于液晶表面（LCM）技術(shù)的高性能固態(tài)激光雷達(dá)，該固態(tài)Lidar具有優(yōu)質(zhì)的分辨率，輻射范圍和幀速率。
2019年將成為L2級自動駕駛汽車的普及年，攜資金、技術(shù)、成本及供應(yīng)鏈等優(yōu)勢的主機(jī)廠、一級供應(yīng)商、出行平臺、科技公司所主導(dǎo)的市場格局越來越熱鬧，留給自動駕駛創(chuàng)業(yè)公司的市場空間愈加狹窄，與巨頭間的競合到新階段時(shí)，創(chuàng)業(yè)公司越來越艱難。
在過去的幾年里，有超過8億美元涌入激光雷達(dá)科技創(chuàng)業(yè)公司，全球已有60到70家激光雷達(dá)公司涌現(xiàn)。盡管賽道變得越來越窄，但仍有后來者涌入。Lumotive是一家位于西雅圖的創(chuàng)業(yè)公司，基于革命性的光束控制技術(shù)，為汽車行業(yè)開發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)。它的光束控制技術(shù)很特別，采用了超材料原理設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體芯片，使激光雷達(dá)系統(tǒng)具有高性能和低成本。
使用液晶表面的光束轉(zhuǎn)向
光束轉(zhuǎn)向可以說是激光雷達(dá)系統(tǒng)中最關(guān)鍵和最有利的部分。傳統(tǒng)的激光雷達(dá)系統(tǒng)基于機(jī)械掃描，這會產(chǎn)生可靠性，成本和外形尺寸的問題，嚴(yán)重限制了現(xiàn)有系統(tǒng)的性能。而較新品種的LiDAR傳感器則使用MEMS鏡或光學(xué)相控陣，但由于MEMS鏡的光學(xué)孔徑小和相控陣的效率低，這兩種近期方法都缺乏性能。Lumotive開發(fā)了一種革命性的光束轉(zhuǎn)向技術(shù)，稱為液晶表面，可以實(shí)現(xiàn)真正的固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)，具有優(yōu)質(zhì)的分辨率，范圍和幀速率。
Lumotive的系統(tǒng)提供獨(dú)特的性能優(yōu)勢，包括：
大光學(xué)孔徑（25 x 25 mm），可提供遠(yuǎn)距離
具有高角分辨率的120度視場
快速隨機(jī)接入波束控制
下圖說明了Lumotive的光束控制芯片的基本功能。入射激光束通過半導(dǎo)體芯片，并且在可編程方向上反射，光束可以以任何順序指向任何方向，這取決于芯片表面上的超材料元件的電子配置。圖像顯示激光照射到Lumotive的液晶超晶面（LCM）芯片上。通過將電信號編程到芯片上，反射光被引導(dǎo)到120度視場上的任何方向。
“LCM芯片是LiDAR的關(guān)鍵部件，最終能夠使用半導(dǎo)體芯片實(shí)現(xiàn)光束轉(zhuǎn)向，能夠有效地通過比MEMS鏡或光學(xué)相控陣大幾百倍的大光孔，”Lumotive聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官，Gleb Akselrod博士說“我們的大光圈就像擁有更大的望遠(yuǎn)鏡一樣，能夠看到比其他系統(tǒng)更遠(yuǎn)的距離?！?/p>
Lumotive聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 William Colleran博士說：“Lumotive的解決方案非常適合汽車制造商和一級供應(yīng)商為其車輛尋求更安全，更具成本效益的感知解決方案?！?“我們的LiDAR傳感器極大地受益于光束控制LCM的獨(dú)特屬性，同時(shí)提供大光學(xué)孔徑，寬視場和快速掃描，同時(shí)沒有移動部件。
為何選擇LiDAR？
激光雷達(dá)對自動駕駛汽車至關(guān)重要，LiDAR已成為關(guān)鍵的3D傳感技術(shù)。LiDAR系統(tǒng)通過發(fā)射激光脈沖并測量這些脈沖傳播到物體和從物體反射的往返飛行時(shí)間來確定障礙物范圍。LiDAR系統(tǒng)通過在其二維視場上掃描或“光束控制”激光脈沖來創(chuàng)建其周圍環(huán)境的3D感知圖或“點(diǎn)云”。
目前，大多數(shù)LiDAR系統(tǒng)依賴于機(jī)械掃描，有它的缺點(diǎn)。而Lumotive革命性的光束控制技術(shù)，使用LCM－－基于超材料的光彎曲原理引導(dǎo)激光脈沖的半導(dǎo)體芯片，也是LiDAR的第一個(gè)。Lumotive的LCM具有很大孔徑，可以提高LiDAR的感知。該產(chǎn)品將在2019年第三季度供選定的客戶進(jìn)行beta測試。
有咨詢公司預(yù)測，在駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛汽車應(yīng)用的LiDAR市場在2018年至2024年間出現(xiàn)顯著增長，市場份額將從7．21億美元增至63億美元。Lumotive擁有獨(dú)特的以超材料為基礎(chǔ)的技術(shù)，并拿到了首富比爾蓋茨的融資，未來可期。
總結(jié)
該技術(shù)利用超材料的特性取代了機(jī)械式激光雷達(dá)的轉(zhuǎn)動問題，只是從部分功能上找到了更好的解決方案，具體產(chǎn)品性能還需要等成品出來后測試，即使測試成功后，也要考慮產(chǎn)品良率及量產(chǎn)問題，所以盡管拿到了首富的資助，不過創(chuàng)業(yè)路途遙遠(yuǎn)。