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基于安森美半导体的激光雷达LiDAR技术设计方案
发布日期：2024-11-16 06:34     点击次数：84
激光雷达是一种测距技术。近年来，它已越来越多地用于高级驾驶辅助系统(ADAS)、手势识别、3D绘图等应用。特别是在汽车领域，随着传感器融合的趋势，激光雷达将成像、超声波和毫米波雷达相结合，相辅相成，为汽车提供全方位感知，为更安全的自动驾驶铺平道路。安森美半导体提供全面的传感器解决方案，在技术上遥遥领先。在市场领导者中，单光子雪崩二极管(SPAD)和硅光电倍增管(SiPM)传感器技术提供了完整的LiDAR解决方案，包括系统、传感器、输出和激光驱动器解决方案。安森美半导体完整的LiDAR方案激光雷达系统有六个主要的硬件功能模块:发射、接收、光束控制、光学、输出和功率管理。典型的激光雷达系统框图如图1所示。其中，安森美半导体可提供SiPM/SPAD、激光驱动器参考设计、功率管理、放大和处理、时序、直方图、点云生成甚至系统等。成熟的模拟SiPM产品包括c系列、j系列和r系列。该系统包括SiPM阵列扫描LiDAR演示器(扫描距离超过100米)、融合SiPM和图像传感器的FUSEONE以及最新的400 x 100 SPAD阵列Pandion。基于的激光雷达技术设计方案安森美半导体 图1:典型激光雷达系统框图 什么是西班牙语、西班牙语和ToF语SPAD是在盖革模式下工作的光电二极管，它像光子触发开关一样处于“开”或“关”状态。SiPM由多个独立的SPAD传感器组成，每个传感器都有自己的猝灭电阻，从而克服了单个SPAD不能同时测量多个光子的缺点。飞行时间(ToF)是指向目标发送光脉冲，然后传感器接收目标返回的光所需的时间。通过光速和ToF，可以计算出目标距离。这个概念非常简单，但它在现实世界中面临许多挑战，包括恶劣的环境， 芯片采购平台如光照条件、低反射率目标和长距离。目前有两种ToF测量技术:单激光脉冲法和多激光脉冲法。单激光脉冲法(Single laser pulse method)是指一次测量单个脉冲的返回时间，要求高信噪比。多激光脉冲法(Multi-laser pulse method)是指一次测量多个脉冲的返回时间，并通过直方图数据获得距离。如果信噪比得到改善，就可以实现更长距离的检测。ToF激光雷达可用于许多应用，如机器人、无人驾驶飞行器、工业、移动、汽车自动数据采集系统和自主增强现实(AR)/虚拟现实(VR)等。SiPM和SPAD正在成为新兴的激光雷达探测器SiPM和SPAD能够探测到200米以上、距离5%的低反射率目标。它们也可以在明亮的阳光下以优异的分辨率工作。它们正在成为新兴的激光雷达探测器，因为它们的系统集成到汽车中，孔径尽可能小，采用固态设计。激光雷达传感器的要求1.严格的一致性因为SiPM/SPAD在盖革模式下工作，所以很难控制产品的一致性。安森美半导体目前是世界上能够大规模生产SiPM产品的真正供应商。它提供的数百万个传感器的电压和增益非常一致，易于校准系统并降低制造成本。2.符合车辆法规(IATF 16949，AEC Q102，-40至1050工作温度，PPAP符合性)安森美半导体积累了多年的汽车生产专业经验，拥有非常完善的汽车仪表产品质量监控体系，从设计之初就考虑通过汽车认证来设计传感器和包装。3.905纳米高光子探测率安森美半导体SiPM现在拥有同类产品中最好的PDE，超过12%，到2020年达到30%。4.高增益SiPM的增益是雪崩光电二极管的1万倍，是PIN二极管的100万倍。相声

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