MEMS 激光雷達

MEMS 激光雷達係一種採用微電子機械系統（MEMS）微振鏡替代傳統機械旋轉部件，嚟實現激光束掃描嘅半固態激光雷達技術方案。佢被視作現階段車規級量產落地嘅主流選擇，喺性能、成本與可靠性之間取得咗較好嘅平衡。

💡 運作原理：點樣替代「旋轉」？

理解 MEMS 激光雷達，不妨諗下微型「鏡子」喺度運作：

• 核心部件：佢嘅核心係一個尺寸喺毫米級甚至微米級嘅MEMS 微振鏡，呢個微型嘅鏡子可以喺水平同垂直方向進行高頻偏轉。

• 掃描方式：激光發射器將光束射向呢個微振鏡，透過鏡子嘅偏轉嚟改變光束嘅出射方向，從而實現二維掃描。

• 成像原理：反射返嚟嘅光信號畀探測器接收，透過計算飛行時間（ToF，即發射同接收嘅時間差）得到目標嘅距離資訊，最終組合生成三維點雲圖像。

比起過往喺車頂「頂個球」嘅機械式激光雷達，MEMS 方案透過微型嘅振鏡完成掃描，大幅減少咗運動部件。

⚖️ 核心優勢：點解可以成為主流？

MEMS 激光雷達之所以能喺眾多技術路線中脫穎而出，主要係得益於以下幾點：

• 體積與成本優勢：取消咗笨重嘅旋轉馬達，激光器同探測器嘅數量亦大幅減少（甚至只需一組），令整體體積可以大幅縮細，成本亦降低 50% 以上。有分析認為，未來成本有望控制喺千人民幣以內。

• 更容易過車規：由於活動部件極少，且核心嘅 MEMS 振鏡可透過半導體工藝批量製造，其抗振動、抗衝擊能力同產品一致性更容易滿足車規級嘅嚴苛要求。

• 掃描方式靈活：MEMS 振鏡可以動態調整掃描軌跡，針對感興趣嘅區域（如正前方遠處嘅車輛）提高掃描頻率，實現「感興趣區域」嘅精細感知。

⚠️ 主要局限：並非十全十美

當然，MEMS 技術亦存在緊而家仲喺度努力突破嘅瓶頸：

• 視場角有限：受限於 MEMS 振鏡嘅物理偏轉角度，單個雷達嘅視場角通常喺120°左右，無法似機械式嗰樣實現 360°全景覆蓋，往往需要多顆雷達拼接使用。

• 振鏡可靠性：作為機械運動部件，MEMS 微振鏡喺長期高頻振動同極端溫度變化下嘅可靠性，仲係需要持續驗證同優化嘅課題。

• 點雲均勻度：MEMS 掃描喺視場中心嘅點雲密度較高，邊緣區域則相對稀疏，對算法補償有一定要求。

🚗 產業現狀：邊個在用，邊個在做？

而家，呢項技術已經喺多款量產車型上搭載，係當前智能汽車感知方案嘅標準配備選擇之一。

• 主要參與者：全球範圍內，速騰聚創、華為、Innoviz等係 MEMS 技術路線嘅主要代表企業。例如，速騰聚創嘅RS-LiDAR-M1被公認為全球首款車規級 MEMS 激光雷達，已喺小鵬 G9、理想 L9 等車型上應用。

• 技術演進：國內廠商亦喺積極佈局，英唐智控已推出基於電磁驅動、雙軸獨立控制技術嘅 MEMS 微振鏡產品，並向激光雷達供應鏈交付。同時，包括 Omnitron Sensors 在內嘅創新企業正透過提高微鏡系統嘅力密度同深寬比，嚟進一步提升佢嘅抗衝擊同耐久性能。