随着汽车激光雷达市场的不断发展，激光雷达供应商正在寻找更多其它市场。Waymo 正在利用自己生产的激光雷达，将其投向汽车领域以外的更广阔的市场，从机器人到安防和农业等领域。Ouster 是一家成立于 2016 年的旧金山的激光雷达初创公司，它有信心在非汽车市场上以自己的方式击败 Waymo。

新贵 Ouster 具有各种激光雷达模型，旨在满足多个市场的需求。相比之下，Waymo 仅通过一种模型 Honeycomb 应对着广阔的非汽车领域市场。

Ouster 的创始人兼 CEO Angus Pacala 在上周接受 EE Times 采访时说，他的公司已经在 50 个国家的 15 个不同行业中赢得了 700 项设计大奖。

令人印象深刻，但 Outster 的优势在哪里？

Pacala 说：“我们选择了可以在许多市场上使用的技术。”Ouster 开发了基于“全 CMOS 半导体”的激光雷达平台。根据 Pacala 的说法，这使 Ouster 的产品成为“数字激光雷达”。

Ouster 的竞争对手（包括 Velodyne 和 Waymo）部署了数百个现成的分立组件，以使他们的旋转激光雷达正常工作。相比之下，Ouster 已开发出紧密集成的定制的垂直腔表面发射激光器（VCSEL）和另一种结合了单光子雪崩二极管（SPAD）阵列的 ASIC。

Ouster 的平台还包括 Xilinx 的 FPGA，该 FPGA 负责处理大量数据。

Pacala 解释说，这与苹果用于 iPad Pro 11 的数字激光雷达架构（VCSEL 和 SPAD 阵列）基本相同。

YoleDéveloppement 的技术和市场分析师 Alexis Debray 表示，虽然 Waymo 在自动驾驶汽车上（AV）的实际测试经验可能会使其激光雷达在汽车市场上占优，但 Waymo 缺乏为工业市场上的数百个不同客户提供服务的经验。在Debray 看来，赢得多个市场的关键是提供“许多模型”和“定制”。Debray 观察到：“例如，Ouster 提供了大约50 种不同的模型，它们全部基于相同的技术，但是具有不同的范围、视场和分辨率。”（参考：Waymo 的激光雷达计划进行的怎么样了？）

多种激光雷达技术

当今的激光雷达有很多选择来引导激光束。包括旋转激光雷达、机械扫描激光雷达、光学相控阵激光雷达和 flash 激光雷达。

对于哪种技术更好，业内尚无统一的方法达成共识。

就在上周，Aurora 在 Medium 上发布了第一款 LightLiDAR，作为 Aurora 下一代测试车辆上的传感器。所谓的LightLiDAR 基于 FMCW 激光雷达技术，该技术是 Aurora 去年通过收购 Blackmore 获得的。

这听起来很突破。但被问及 Aurora 的新型 FMCW 激光雷达时，Pacala 说：“该激光雷达是为超特定应用而设计的，例如直接俯视。”他补充说，Aurora 的 AV 也完全可以使用 Ouster 的激光雷达。

在这些竞争者中，Pacala 强调：“Ouster 是第一家将高性能 SPAD 和 VCSEL 方法商业化的公司。”

下一步：固态多光束 flash 激光雷达

需要明确的是，到目前为止，Ouster 出售的激光雷达都是旋转式的。然而，这家初创公司透露了计划在“未来几年”推出固态激光雷达的计划。

Ouster 认为从今天的旋转激光雷达过渡到 flash 激光雷达并不是一个巨大的障碍。这是因为 Outster 计划将“完全相同的技术（VCSEL 和 SPAD）用于固态 flash”。

Ouster 没有透露有关其固态 flash 的详细信息。但与通常使用单个 flash 照亮整个区域的当前技术相比，Ouster 正在设计带有成千上万个或数百万个激光器阵列的多激光 flash 系统。

Pacala 承诺将成为市场上“性能最好的，低成本的，真正的固态激光雷达”。

客户和合作伙伴

当被问及客户和合作伙伴的名字时，Pacala 提到了英伟达。Ouster 正在与英伟达合作，提供主要 OEM 在 2022  年投产的 L3-L5 级自动驾驶系统中使用的激光雷达。Pacala 补充说，Postmates 已选择将 Ouster OS1 激光雷达用于其自动运输车，部署在洛杉矶。Ike Robotics 是另一个合作伙伴。Ike 为其商业货运平台选择了 Ouster 的 OS1。另外，Uber 最近宣布收购 Postmates。

Pacala 表示，Ouster 激光雷达的价格范围从 1,000 美元到 20,000 美元不等。

相比之下，Waymo 在 16 个月前宣布了通过许可其内部开发的激光雷达来进入非汽车细分市场的计划，最近确认了多项设计大奖。但它没有提供有关其技术、价格和合作伙伴的详细信息。

类似于图像传感器功能的激光雷达

Ouster 的 Pacala 反复提到了他对传感器设计的追求，该传感器设计将激光雷达和摄像头的最佳方面结合在一个设备中。

Pacala 意识到摄像头的深度学习研究远比激光雷达先进。为摄像头图像开发的深度学习算法不会转换为由激光雷达生成的 3D 点云。

考虑到这一点，Ouster 已开发了对其激光雷达的固件更新。因此，例如其 OS1 现在“无需摄像头即可实时输出固定分辨率的深度图像、信号图像和环境图像，而无需摄像头。数据层在空间上具有完美的相关性、零失配或快门效应，并且每个像素具有 16 位和线性光响应。”

简而言之，Ouster 已经在建立类似于摄像头中图像传感器的激光和探测器的二维阵列。Pacala 证实说：“我们已经用旋转激光雷达证明了这一点。”他解释说：“Ousters 的激光雷达已经是“密集包装的 2D 阵列，尽管我们仍在对其进行扫描以达到 360。我们现在正在努力扩大其尺寸，以在全固态设备中达到广阔的视场。”Ouster 的目标是创建一个新的 flash 激光雷达类别，其中每个“像素”由其自己专用的激光探测器对提供服务。

数字激光雷达的优势

模拟激光雷达的问题很多。例如，添加更多通道需要其他物理组件，这会增加潜在故障。分辨率的提高也直接导致成本增加。

相比之下，对于数字激光雷达，Ouster 期望激光雷达中分辨率和像素数呈指数增长的清晰道路，类似于硅对CMOS图像传感器的影响。例如，对于 256 通道数字激光雷达，“无需更改架构、尺寸、成本、复杂性、可靠性”。该公司只需要“升级以交换较新的 ASIC/ 激光芯片”。

随着激光雷达分辨率的提高，激光雷达系统中的处理器必须能够跟上大量数据。

Xilinx 汽车高级总监 Willard Tu 表示：“这就是 FPGA 的用武之地。”固定功能的硅可能无法满足 Ouster 不断发展的激光雷达及其进一步改进所需的灵活性和适应性。Xilinx 可编程逻辑、高级 DSP 和连接选项的结合使 Xilinx 平台与众不同。这使像 Ouster 这样的客户摆脱了重新设计整个激光雷达架构的繁琐工作。

Xilinx 的另一个优势是功能安全性历史悠久。Tu 解释说，该公司可以向客户保证 Xilinx 符合车规标准的产品可以为其提供所需的可靠性。