3月底，國內(nèi)新勢力蔚來新車型ET7迎來正式交付，引起汽車圈廣泛熱議。作為蔚來旗下首款中大型轎車，其配備了高精度激光雷達(dá)在NAD自動駕駛技術(shù)下實(shí)現(xiàn)了“點(diǎn)到點(diǎn)自動駕駛體驗(yàn)”。事實(shí)上，從去年的小鵬P5到如今的蔚來ET7，以及即將面世的理想L9等數(shù)款新能源中高端車型，都不約而同的選擇了激光雷達(dá)為其自動駕駛提供關(guān)鍵感知支撐。從概念到大規(guī)模落地，激光雷達(dá)在2022終于迎來上車前裝量產(chǎn)元年。

當(dāng)前，我國自動駕駛行業(yè)在政策、技術(shù)、市場需求以及資本等多方因素推動下發(fā)展快速。多傳感器融合由于可讓感知結(jié)果變得更加穩(wěn)定可靠，逐漸成為自動駕駛的主流。而激光雷達(dá)（LiDAR）正是其中不可或缺的一員，其主要通過發(fā)射光波讓車輛實(shí)現(xiàn)對路況的實(shí)時主動探測。數(shù)據(jù)顯示，到2025年全球激光雷達(dá)在下游配套汽車量產(chǎn)領(lǐng)域空間有望達(dá)108.0億美元。目前，包括ADI在內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)、單車智能公司和互聯(lián)網(wǎng)/科技公司等玩家都致力于開發(fā)更加精準(zhǔn)、功耗低、尺寸小，且更加經(jīng)濟(jì)高效的LiDAR傳感器。

找準(zhǔn)四大顯性參數(shù)是實(shí)施LiDAR設(shè)計(jì)的關(guān)鍵

作為自動駕駛感知層解決方案兩大流派之一，激光雷達(dá)系解決方案以激光雷達(dá)為核心，配合攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器等元件達(dá)到感知目的。 其工作原理是感知層通過激光雷達(dá)不斷向外發(fā)射激光束，并接收物體反射回的光脈沖，根據(jù)已知光速計(jì)算出兩者信號之間的時間差、相位差等來確定車與物體之間的相對距離，再通過水平旋轉(zhuǎn)掃描或相控掃描測量物體的角度，獲取不同俯仰角度的信號獲得高度信息。感知到與物體之間的距離、角度等信息后，進(jìn)而通過軟件算法做3D建模，分析激光信號描繪三維點(diǎn)云圖，實(shí)現(xiàn)環(huán)境實(shí)時感知及避障功能。

由于激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)功能過程中所需元器件可選種類較多且存在原理差異，故分類方式較多。無論如何劃分，包含測遠(yuǎn)能力、點(diǎn)頻、角分辨率、視場角范圍、測距精準(zhǔn)度、功耗、集成度（體積及重量）等是直觀反應(yīng)激光雷達(dá)不同方面性能的主要顯性參數(shù)。

?點(diǎn)頻：激光雷達(dá)每秒完成探測獲得的探測點(diǎn)的數(shù)目。點(diǎn)頻越高說明相同時間內(nèi)的探測點(diǎn)數(shù)越多，對目標(biāo)物探測和識別越有利；

?角分辨率：激光雷達(dá)相鄰兩個探測點(diǎn)之間的角度間隔，分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。相鄰探測點(diǎn)之間角度間隔越小，對目標(biāo)物的細(xì)節(jié)分辨能力越強(qiáng)，越有利于進(jìn)行目標(biāo)識別；

?視場角范圍：激光雷達(dá)探測覆蓋的角度范圍，分為水平視場角范圍與垂直視場角范圍。視場角越大說明激光雷達(dá)對空間的角度覆蓋范圍越廣；

?測距精準(zhǔn)度：包括激光雷達(dá)對同一距離下的物體多次測量所得數(shù)據(jù)之間的一致程度、測距值和真實(shí)值之間的一致程度。精準(zhǔn)度越高表示測量的誤差越小，對物體形狀和位置的描述越準(zhǔn)確，對目標(biāo)物探測越有利；

此外，集成度直觀體現(xiàn)為產(chǎn)品的體積和重量。在探測性能類似的情況下，集成度越高搭載于車輛或服務(wù)機(jī)器人時靈活性更高。功耗則反應(yīng)了激光雷達(dá)系統(tǒng)工作狀態(tài)下所消耗的電功率，功耗越低說明系統(tǒng)的能量利用率越高，同時散熱負(fù)擔(dān)也更小。

借力高度可配置評估系統(tǒng)和平臺加快LiDAR面世

ADI公司在真正非機(jī)械式且經(jīng)濟(jì)高效的LiDAR技術(shù)上進(jìn)行了大量投資，以促進(jìn)汽車LiDAR系統(tǒng)的采納成為主流，并使汽車供應(yīng)商和OEM能夠在客車中部署基于LiDAR的ADAS和自動駕駛應(yīng)用。當(dāng)前，ADI公司擁有豐富的高性能信號鏈和電源管理元件，可用于構(gòu)建幾乎任何LiDAR系統(tǒng)。這些產(chǎn)品適用于脈沖或FMCW/連續(xù)波系統(tǒng)，以及構(gòu)建在900 nm至1500 nm波長范圍內(nèi)的系統(tǒng)。

△ EVAL-ADAL6110-16 LiDAR評估模塊

比如，ADI合作開發(fā)的16通道、完整純閃光式LiDAR評估系統(tǒng)以ADI的ADAL6110-16為核心，是一款低功率、16通道的集成式LiDAR信號處理器(LSP)。該器件為相關(guān)的照明區(qū)域提供時序控制和對接收的波形采樣的時序，且能對獲取的波形實(shí)施數(shù)字化。ADAL6110-16集成了高靈敏度的模擬元件，可以幫助降低本底噪聲，使系統(tǒng)能夠捕獲能量很低的回波信號。相對于采用類似信號鏈的分立式元件方案，使用集成信號鏈可以減小LIDAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)的尺寸大小、重量和功耗。此外，該系統(tǒng)通過USB線纜供電，功率不超過2.5W。

△AD-FMCLIDAR1-EBZ LiDAR開發(fā)解決方案系統(tǒng)架構(gòu)

此外，ADI還提供用于LiDAR原型制作的模塊化硬件平臺。公司新型AD-FMCLIDAR1-EBZ是與FMC兼容的模塊化硬件平臺，用于LIDAR原型制作。它具有靈活性，可以簡化LIDAR開發(fā)的復(fù)雜性，滿足個性化設(shè)計(jì)需求并縮短上市時間，并降低 LiDAR 開發(fā)的復(fù)雜性。同時，ADI還擁有開源LIDAR原型制作平臺，通過軟件參考設(shè)計(jì)和開源軟件堆棧提供價(jià)值，令客戶能夠輕松將ADI LiDAR產(chǎn)品系列、軟件模塊和HDL IP集成到其產(chǎn)品和IC中，從而縮短上市時間。

值得一提的是，隨著基于多傳感器的融合感知越來越走向自動駕駛的主流，ADI在傳感器方面亦提供了相關(guān)硬件和解決方案。比如在RADAR方面，ADI推出了創(chuàng)新型高度集成式28nm CMOS RADAR，可超快速線性調(diào)頻以支持很高的模糊速度區(qū)間，低相位噪聲特性允許在較大物體存在時仍能看到較小的目標(biāo)物；在導(dǎo)航感知系統(tǒng)領(lǐng)域，ADI慣性導(dǎo)航MEMS方案使用ADIS16495 6自由度慣性測量單元，可根據(jù)現(xiàn)場信息以及車輛自主信息來確定車輛本身的行駛軌跡。

當(dāng)前汽車行業(yè)已于百年變革節(jié)點(diǎn)起步，制造技術(shù)變革疊加5G逐步應(yīng)用，助力行業(yè)由電動化開始邁入智能化、網(wǎng)聯(lián)化新時代。同時，各主要經(jīng)濟(jì)體均對自動駕駛提出明確規(guī)劃，汽車領(lǐng)域提升自動駕駛等級需求迫切。作為交通運(yùn)輸市場與汽車系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的高質(zhì)量檢測系統(tǒng)先驅(qū)之一，ADI公司憑借全方位的360°方法和創(chuàng)新的傳感器融合概念，旨在為具有出色性能和保真度的先進(jìn)感知和導(dǎo)航檢測系統(tǒng)提供行業(yè)領(lǐng)先的整體解決方案，以實(shí)現(xiàn)下一代高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動駕駛應(yīng)用。