- Lumotive 的 Meta-LiDAR 使用超表面應對 LiDAR 可擴展性挑戰
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2021/11/9
LiDAR 技術的一大挑戰一直是：擴展。努力迎接這一挑戰的是 Lumotive 擁有業界迄今為止“最小且最具成本效益”的解決方案。
用于許多應用的LiDAR技術的最大缺點之一是其尺寸和成本。雖然成本在過去十年中大幅下降，但它們仍然不是微不足道的 - 導致對 LiDAR 擴展的持續研究和投資。
自動駕駛系統的高級概述，包括 LiDAR。圖片由 IEEE 計算機協會提供
一家公司認為已經找到了解決方案的是 Lumotive，這是一家總部位于西雅圖的公司，致力于固態 LiDAR解決方案。最近，該公司在宣布其新的 Meta-Lidar Platform時發布了消息， 該平臺聲稱其解決方案是業界最小且最具成本效益的解決方案。
在本文中，讓我們回顧一些擴展 LiDAR 的挑戰，以及 Lumotive 如何在其新平臺中應對這些挑戰。
激光雷達縮放
擴大 LiDAR 的最大障礙之一是，為了提供有用的信息，LiDAR需要重復捕獲整個 3D 空間，而不僅僅是單個點空間。
這樣做的結果是，許多汽車制造商使用光束掃描技術，其中 LiDAR 激光脈沖被引導以繪制廣闊的視野。如果您曾經在自動駕駛汽車的頂部看到過旋轉的大東西，那么您就是在看光束掃描 LiDAR。
光束掃描 LiDAR 示例。圖片由 雷尼紹提供
這項技術歷來是一項挑戰，因為密集、準確和可靠地執行光束掃描需要物理引導激光束。
通常，解決方案位于機械領域內，這會增加復雜性、尺寸、磨損、不準確性和機械故障。新一代 LiDAR 使用 MEMS 反射鏡或光學相控陣，它們在尺寸和可靠性方面都有所改進，但兩者都缺乏性能。
要廣泛采用 LiDAR，需要非機械、固態、廉價且準確的解決方案。Lumotive 公司正在使用的一個答案是“超表面”。
用于 LiDAR 光束控制的超表面
考慮到這一點，初創公司 Lumotive 在 2018 年推出了一種全新的光束控制方法。它的方法利用了一種稱為液晶超表面的專有技術，它聲稱可以提供前所未有的性能、成本和尺寸組合。
超表面是一種基于亞波長光學元件二維陣列的新型光學器件。這些陣列可以傳輸或反射入射光以聚焦和控制它，以及其他形式的波操縱。
來自 LCM 芯片的輻射模式。圖片由 Gleb M. Akselrod 提供
基于相同的原理，LCM 是反射式一維超表面，利用諧振亞波長元件的液晶調諧。在該方案中，每個諧振器的相位延遲與施加到它的電壓成正比，這會局部旋轉液晶，改變諧振波長并實現 120° 視場和整個視場的均勻效率。
由于許多原因，這種技術可能是有益的。首先，它不是機械的并且功率低。除此之外，它可以使用標準的 CMOS 半導體工藝制造，使其價格低廉且可擴展。
現在我們對 Lumotive 的專有技術有了更多的了解，比如它對超表面的使用，讓我們來看看它的“Meta-LiDAR”。
元激光雷達平臺
如前所述，Lumotive 最近發布了其 Meta-LiDAR 平臺，該平臺被稱為業界“最小且最具成本效益”的 3D 傳感解決方案。
Lumotive 的 M30 激光雷達傳感器。圖片由Lumotive 提供
該平臺基于 LCM 技術并使用標準 CMOS 工藝制造，希望在 2022 年底前實現全面商業化生產。
Luimotive 稱該平臺為業界首款軟件定義的激光雷達，稱它將允許針對特定用例定制激光雷達掃描模式、幀速率和分辨率。
該平臺中的第一款產品 M30 提供 10-20 米的范圍、120° x 90° FOV（視場）和 640 x 480 分辨率，外形尺寸約為高爾夫球。平臺中的后期產品希望達到 200 米的范圍，并用于 AR 和機器人等應用。
雖然 Lumotive 的最終目標是通過以具有競爭力的價格創建緊湊、低功耗和可批量生產的解決方案來實現 LiDAR 的廣泛采用，但其 LCM 技術似乎是朝著這個方向邁出的良好一步，Meta-LiDAR 平臺可能會成為推動 LiDAR 可擴展性向前發展的關鍵點。
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