0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

奥锐达正式发布单光子面阵固态激光雷达技术方案

MEMS 来源:天天车闻网 作者:天天车闻网 2021-06-18 14:32 次阅读

近日,奥比中光控股子公司深圳奥锐达科技有限公司(下称“奥锐达”)正式发布单光子面阵固态激光雷达技术方案(下称“方案”)。该方案创新性地融合VCSEL与SPAD技术架构,实现了分辨率和探测距离的显著突破,并在功耗、体积等工程化特性上有突出表现。

值得关注的是,奥锐达全固态激光雷达样件Ordarray的实测Demo视频也在奥锐达官网首次亮相。视频中展示了Ordarray实时重建百米级范围内的实时路况点云图过程。

01

VCSEL+SPAD技术,实现远距离单光子探测

在全固态激光雷达领域,目前主流的技术路线为包括OPA光学相控阵技术、Flash快闪技术等。其中,OPA光学相控阵技术技术难度高,成本居高不下;Flash快闪技术则因其发射面阵光源的物理特性,能量分散,探测距离则较为受限。 奥锐达的激光雷达采用创新性的VCSEL+SPAD技术方案。其中,多节可寻址VCSEL(Addressable VCSEL)通过可控的多光束扫描技术,对外发射VCSEL激光器的点阵多光束光源;同时,探测器可以开启与发射相对应的区域,接收目标反射光;最终通过电子扫描,完成整个视场范围内的激光雷达点云获取。

2013e4dc-cffd-11eb-9e57-12bb97331649.jpg

VCSEL+SPAD的可控多光束扫描技术图解

这种可控的多光束扫描光源被称为可寻址VCSEL(Addressable VCSEL)。相较于Flash方案,可寻址VCSEL激光器的发射光峰值功率密度和信号信噪比均显著提高。这也意味着,在相同的功率下,奥锐达的激光雷达方案可以实现更远的探测距离。此外,这种扫描方式有助于芯片化和小型化,最大限度地减少了外围电路的复杂程度,实现全固态扫描。 在接收端,奥锐达的方案采用了SPAD(Single Photon Avalanche Diode, 即单光子雪崩二极管)阵列传感器,从而使得激光雷达具备单光子探测能力,探测灵敏度大幅提升。 实际探测过程中,奥锐达的激光雷达探测系统,可以在亚毫秒/毫秒级的时间段内,使用可寻址VCSEL光源打出去成百上千个光脉冲。从目标反射回来的激光脉冲信号被对应区域的SPAD像素接收,以一定的概率触发像素发生雪崩事件,完成光子计数。最终,系统通过排序累积形成能够完成接收脉冲信号波形重构的直方图,从而实现对目标的测距。

02

TCSPC动态调整,合理分配系统能力

从技术角度出发,发射+接受脉冲光信号的次数越多,系统对波形的重建也越准确,测距能力也越强。但是,累积次数过多也会导致系统帧频的下降。 为此,奥锐达的激光雷达方案可以通过调整TCSPC(Time-Correlated Single Photon Counting,时间相关单光子计数器)次数动态,来设置不同探测区域的测距性能。 在实际行车过程中,智能汽车对不同视角、不同环境下的测距需求是不同的。在需要更多深度信息的区域,Ordarray可以打上更多脉冲光信号;在边缘区域,Ordarray可合理降低信号的发射与接收频次,使得系统能力通过动态调整得到合理分配。 目前,奥锐达已经完成全套技术链路的验证。基于业界先进的标准CMOS半导体工艺制作的可量产的VCSEL激光器,SPAD阵列型传感器和芯片,奥锐达的单光子面阵激光雷达技术已经攻克了在较小体积和功耗条件下高帧率的激光发射、接收、信号处理的各项技术难关。

209e2624-cffd-11eb-9e57-12bb97331649.jpg

20aa0002-cffd-11eb-9e57-12bb97331649.jpg

Ordarray在静止与行驶状态下生成的点云图

值得一提的是,基于单光子面阵雷达的特殊成像模式,Ordarray可同其他激光雷达、高清摄像头等高精度传感器协同工作,大幅降低旋转和混合固态式激光雷达与其它异构传感器数据标定融合的困难,使得智能汽车处理中枢完成多类传感器的数据前融合。在多传感器的加持下, Ordarray可以全面提升智能汽车对行人、障碍物和小型物体的检测能力,从而提升自动驾驶的安全冗余及容错率。

03

全固态模块化设计,更小巧、更灵活、更易装车

目前,奥锐达已经成功实现大规模固态面阵激光雷达的集成设计。Ordarray采用全固态结构设计,机身内部没有任何机械旋转运动部件。这直接降低了车载激光雷达产品的体积、故障率,全线提升产品可靠性。 Ordarray还采用模块化创新设计,重构了发射模块、接收模块、信息处理模块等内部空间,以适配不同车型对于激光雷达的探测要求。奥锐达设计了多款接口完全兼容的收发镜头。按照不同的性能需求,只需要更换光学镜头,即可精准获取不同视场角及探测范围内的点云数据,从而大幅降低厂商的适配成本。

奥锐达Ordarray的摄像头可以拆解更换,以适配不同需求

为了解决固态激光雷达的量产难题,奥锐达结合多年3D视觉类产品大规模量产经验,自主研发机器视觉自动化装调方案,减少繁琐的人工校准等程序,从而轻松实现激光雷达装调,大幅提升激光雷达的可量产性。 针对固态激光雷达,奥锐达将在今年对技术和产品进行两轮迭代;在推进产品研发的同时,奥锐达车规级工厂和产线也提上议程,预计到2022年,符合IATF 16949标准的车规级产线将逐步投产。

深圳奥锐达科技有限公司是奥比中光科技集团股份有限公司的控股子公司。作为国内领先的车载3D视觉传感器方案提供商,奥锐达自2019年4月成立起一直致力于创新的激光雷达和车载3D摄像头底层核心元器件和新型架构的设计,公司产品包括面向移动机器人行业和汽车行业的激光雷达和车规级3D ToF摄像头。

责任编辑:lq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 光学
    +关注

    关注

    3

    文章

    751

    浏览量

    36245
  • VCSEL
    +关注

    关注

    17

    文章

    264

    浏览量

    30008
  • 激光雷达
    +关注

    关注

    968

    文章

    3971

    浏览量

    189845

原文标题:奥锐达推出单光子面阵技术方案,打造全固态激光雷达新配方

文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    科普:一文了解固态和半固态激光雷达

    。随着技术的发展,激光雷达经历了从机械式到半固态再到固态的演变过程。本文将深入探讨固态和半固态
    的头像 发表于 12-23 18:06 63次阅读

    一字线光斑激光雷达,开拓创新应用赛道?

      电子发烧友网报道(文/梁浩斌)激光雷达根据用途的不同,一般投射出的光斑是单点或,是由一个点光源或多个光源组成的面光源发出,比如,在扫地机器人上单点激光雷达就较为普遍,而近年推出
    的头像 发表于 11-18 08:03 3794次阅读
    一字线光斑<b class='flag-5'>激光雷达</b>,开拓创新应用赛道?

    使用光子探测技术设计的数字混沌激光雷达系统

    混沌激光雷达具有分辨率高、抗干扰和隐蔽性强的优点,然而受限于混沌光源的功率、线性探测器的灵敏度以及硬件带宽,其在远距离探测方面存在瓶颈。另外,光子探测技术的蓬勃发展极大地推动了
    的头像 发表于 11-13 09:11 273次阅读
    使用<b class='flag-5'>单</b><b class='flag-5'>光子</b>探测<b class='flag-5'>技术</b>设计的数字混沌<b class='flag-5'>激光雷达</b>系统

    光子激光雷达:航空遥感技术的革命性突破

    光子激光雷达(Single-Photon LiDAR,SPL)是一种在众多领域都受到广泛欢迎的尖端遥感技术
    的头像 发表于 11-09 11:05 640次阅读
    <b class='flag-5'>单</b><b class='flag-5'>光子</b><b class='flag-5'>激光雷达</b>:航空遥感<b class='flag-5'>技术</b>的革命性突破

    激光雷达技术的基于深度学习的进步

    一、激光雷达技术概述 激光雷达技术是一种基于激光的遥感技术,通过发射
    的头像 发表于 10-27 10:57 371次阅读

    中科院微电子所在光子集成激光探感技术方面取得进展

    激光雷达(Single Photon LiDAR,SPL)、高精度调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)激光探测以及片上集成激光雷达等方面开展
    的头像 发表于 10-16 06:30 216次阅读
    中科院微电子所在<b class='flag-5'>光子</b>集成<b class='flag-5'>激光</b>探感<b class='flag-5'>技术</b>方面取得进展

    物联网系统中的自动驾驶的“眼睛”_纯固态激光雷达

    物联网系统中为什么要使用纯固态激光雷达 物联网系统中使用纯固态激光雷达的原因主要基于其独特的优势和应用价值,这些优势使得纯固态
    的头像 发表于 09-24 14:43 1131次阅读
    物联网系统中的自动驾驶的“眼睛”_纯<b class='flag-5'>固态</b><b class='flag-5'>激光雷达</b>

    基于SPAD光子相机的LiDAR技术革新

    光子光探测和测距(激光雷达)是在复杂环境中进行深度成像的关键技术。尽管最近取得了进展,一个开放的挑战是能够隔离激光雷达信号从其他假源,包括
    的头像 发表于 07-04 08:16 837次阅读
    基于SPAD<b class='flag-5'>单</b><b class='flag-5'>光子</b>相机的LiDAR<b class='flag-5'>技术</b>革新

    一文看懂激光雷达

    项”       ·激光雷达成本下探,加速渗透至更多车型        ·自动驾驶水平升级,单车搭载激光雷达需求增加 上游模块升级 固态补盲开辟激光雷达新赛道 ·发射模块:1550nm
    的头像 发表于 06-27 08:42 619次阅读
    一文看懂<b class='flag-5'>激光雷达</b>

    基于FPGA的激光雷达控制板

    激光雷达作为一种高精度、高性能的传感技术,广泛应用于自动驾驶、机器人导航、工业自动化、无人机等应用领域。激光雷达控制板可以很好的满足这些领域中对于精准控制和数据处理的需求。基于FPGA的激光雷
    的头像 发表于 05-28 08:11 657次阅读
    基于FPGA的<b class='flag-5'>激光雷达</b>控制板

    机载光子激光雷达系统用于实现高分辨率3D成像

    据麦姆斯咨询报道,近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心的研究团队开发出了一种结构紧凑、重量轻的光子机载激光雷达系统,可以用低功率
    的头像 发表于 05-06 09:05 856次阅读
    机载<b class='flag-5'>单</b><b class='flag-5'>光子</b><b class='flag-5'>激光雷达</b>系统用于实现高分辨率3D成像

    基于光子-电子集成回路的相干激光雷达引擎设计

    芯片级集成是推动光子技术部署的一个关键因素。相干激光测距或调频连续波(FMCW)激光雷达(LiDAR)是一种光电探测技术,具有瞬时速度和距离
    的头像 发表于 04-22 09:14 1127次阅读
    基于<b class='flag-5'>光子</b>-电子集成回路的相干<b class='flag-5'>激光雷达</b>引擎设计

    固态激光雷达SPAD芯片量产落地!阜时科技芯片上车应用

      阜时科技战略合作的某头部激光雷达公司,签订商用车自动驾驶全固态激光雷达批量订单,近期将陆续交付。此款激光雷达采用阜时科技
    的头像 发表于 04-13 08:42 428次阅读

    针对激光雷达,Seyond图通与英伟达达成合作

    通正式宣布与英伟合作,将Seyond图通高性能激光雷达解决方案集成到英伟DriveWorks和Omniverse平台中。 通过将Sey
    的头像 发表于 03-22 09:15 666次阅读

    亮道智能:发布全新一代激光雷达,未来主攻固态激光雷达低价市场

    亮道智能官方透露该公司已为众多行业客户提供全面的激光雷达感知解决方案,包括车规级激光雷达硬件及其感知功能开发、测试验证及数据服务。
    的头像 发表于 03-06 15:22 720次阅读