眾所周知，激光雷達(dá)（Lidar）在汽車(chē)和工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛且不可替代的作用，尤其是在汽車(chē)鄰域，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷研發(fā)推進(jìn)，激光雷達(dá)已經(jīng)成為汽車(chē)自動(dòng)駕駛的必須配置。但是，激光雷達(dá)技術(shù)在汽車(chē)應(yīng)用中也遇到了一個(gè)巨大瓶頸，即激光雷達(dá)的最大功率輸出必須兼顧作用距離和符合人眼安全的準(zhǔn)則。這種輸出功率限制使得激光雷達(dá)作用距離受限，不能滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛的性能要求。
不久前，Allegro MicroSystems收購(gòu)了專(zhuān)門(mén)從事創(chuàng)新光子學(xué)和3D成像技術(shù)開(kāi)發(fā)的Voxtel，將領(lǐng)先的人眼安全光子學(xué)技術(shù)與Allegro廣泛的產(chǎn)品線結(jié)合在一起，能夠進(jìn)一步優(yōu)化汽車(chē)半自動(dòng)和自動(dòng)駕駛應(yīng)用。Allegro MicroSystems光子學(xué)產(chǎn)品部（Photonics Business Unit）總監(jiān)Stewart Sellers介紹，對(duì)于以往的激光雷達(dá)，大多數(shù)都在905nm波長(zhǎng)下工作，出于對(duì)人眼安全的考慮，只能提供有限的功率輸出，這限制了激光雷達(dá)系統(tǒng)可以“看到”的距離。而如果啟用諸如高速公路自動(dòng)駕駛儀之類(lèi)的功能，激光雷達(dá)系統(tǒng)必須能夠“看到”大約200m的距離，需要更高的激光雷達(dá)推輸出功率，這也是Allegro“人眼安全”激光雷達(dá)的主要優(yōu)勢(shì)之一。
據(jù)介紹，Voxtel提供的激光雷達(dá)技術(shù)工作在1550nm波長(zhǎng)，可以增大激光雷達(dá)輸出功率，同時(shí)也可保障對(duì)人眼安全。在此波長(zhǎng)下，由于激光雷達(dá)對(duì)于人眼更為完全，激光雷達(dá)的作用距離卻可以超出200m的檢測(cè)范圍，因此也使汽車(chē)系統(tǒng)更加安全。
由于汽車(chē)的極高安全性要求，任何新技術(shù)、新設(shè)備在汽車(chē)中的應(yīng)用都要經(jīng)過(guò)一個(gè)嚴(yán)格的程序，激光雷達(dá)也不例外。Allegro MicroSystems技術(shù)和產(chǎn)品高級(jí)副總裁Michael Doogue表示，與之前在汽車(chē)中部署的其它安全功能和創(chuàng)新設(shè)計(jì)一樣，激光雷達(dá)（Lidar）技術(shù)在汽車(chē)中的部署也遵循了標(biāo)準(zhǔn)的采用程序，其應(yīng)用的覆蓋率也正在快速增長(zhǎng)。激光雷達(dá)技術(shù)首先是由一些主要的德國(guó)OEM廠商部署，目前奧迪和戴姆勒已經(jīng)在提供配備激光雷達(dá)系統(tǒng)的車(chē)輛，能夠提供一些特定的功能，例如交通擁堵輔助控制和自動(dòng)緊急制動(dòng)等等。沃爾沃已宣布計(jì)劃在2022年內(nèi)開(kāi)始提供配備先進(jìn)激光雷達(dá)技術(shù)的汽車(chē)，許多其他國(guó)際汽車(chē)OEM也將同步跟進(jìn)。
談起汽車(chē)中的激光雷達(dá)，大家一定會(huì)想起車(chē)輛毫米波雷達(dá)，這兩種技術(shù)各有哪些優(yōu)勢(shì)，為了如何發(fā)展？Stewart Sellers介紹，激光雷達(dá)相對(duì)于車(chē)輛毫米波雷達(dá)的主要優(yōu)勢(shì)是角度分辨率。毫米波雷達(dá)通常只能提供1度的分辨率，而激光雷達(dá)則能夠提供<0.2度的更高分辨率。這清楚地表明激光雷達(dá)可以更加清晰地“看到”物體，從而可以對(duì)物體進(jìn)行分類(lèi)，而毫米波雷達(dá)僅可以進(jìn)行物體檢測(cè)。汽車(chē)自動(dòng)駕駛需要對(duì)物體檢測(cè)和分類(lèi)，這種能力差異使激光雷達(dá)變得越來(lái)越重要。
但這兩種技術(shù)之間還存在另一個(gè)顯著差異，即惡劣天氣下激光雷達(dá)的性能會(huì)降低，而毫米波雷達(dá)受天氣的影響則較小。另外，與激光雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)已經(jīng)被廣泛使用，并被視為一種更成熟的技術(shù)。不過(guò)，隨著激光雷達(dá)技術(shù)的不斷成熟，未來(lái)市場(chǎng)可能會(huì)看到激光雷達(dá)技術(shù)成本降低和更廣泛使用，甚至在某些情況下甚至取代雷達(dá)。
Michael Doogue表示，為了幫助客戶(hù)構(gòu)建世界一流的、對(duì)人眼安全的激光雷達(dá)系統(tǒng)，Allegro可提供三項(xiàng)重要產(chǎn)品：探測(cè)器、激光器和專(zhuān)用集成電路（ASIC）。 Allegro未來(lái)將與汽車(chē)市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者加深互動(dòng)，擴(kuò)大生產(chǎn)Voxtel的現(xiàn)有產(chǎn)品，并不斷調(diào)整未來(lái)的產(chǎn)品路線圖，使之更好地滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的客戶(hù)群需求，從而幫助客戶(hù)開(kāi)發(fā)和構(gòu)建先進(jìn)的人眼安全激光雷達(dá)系統(tǒng)，以支持高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛。
自動(dòng)駕駛技術(shù)在經(jīng)歷一段時(shí)間的超前發(fā)展之后，目前汽車(chē)OEM廠商已經(jīng)轉(zhuǎn)向更加實(shí)際的開(kāi)發(fā)。例如，自動(dòng)剎車(chē)和車(chē)道保持輔助等已經(jīng)是某些車(chē)型的標(biāo)準(zhǔn)配置，這些都是高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的重要功能，激光雷達(dá)技術(shù)將成為ADAS和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前，ADAS系統(tǒng)只限于特定的安全功能，采用單個(gè)傳感器可以實(shí)現(xiàn)這些功能，目前主要通過(guò)攝像頭和毫米波雷達(dá)技術(shù)來(lái)構(gòu)建。但更高級(jí)的半自動(dòng)甚至自動(dòng)駕駛技術(shù)則是在ADAS基礎(chǔ)上的進(jìn)一步提升，其重點(diǎn)在于通過(guò)采用各種傳感器（包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像頭等）來(lái)完整感知道路和周?chē)奈矬w，并提供一定的冗余。在這些應(yīng)用中，激光雷達(dá)技術(shù)將能夠提供比毫米波雷達(dá)更高的角分辨率，并在低照度條件下可以提供比攝像頭更強(qiáng)的環(huán)境觀測(cè)能力。