一区二区三区三上|欧美在线视频五区|国产午夜无码在线观看视频|亚洲国产裸体网站|无码成年人影视|亚洲AV亚洲AV|成人开心激情五月|欧美性爱内射视频|超碰人人干人人上|一区二区无码三区亚洲人区久久精品

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

硅光電倍增管傳感器實現(xiàn)激光雷達(dá)的大規(guī)模應(yīng)用

訾存貴 ? 來源:bobnice ? 作者:bobnice ? 2022-08-01 08:09 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

近年來,激光雷達(dá)被越來越多地應(yīng)用于汽車、工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域,因其在探測距離以及角度和深度分辨率等方面都有著明顯的優(yōu)勢,尤其是硅光電倍增管 (SiPM) 技術(shù)發(fā)展勢頭強勁,具備獨特的功能集,已成為廣闊市場深度傳感應(yīng)用的首選傳感器。安森美半導(dǎo)體作為擁有此技術(shù)的市場領(lǐng)袖,提供高性能的硅基單光子探測器,為激光雷達(dá)解決更遠(yuǎn)的距離要求、超低目標(biāo)反射率的探測、對環(huán)境光等噪聲的抑制的技術(shù)挑戰(zhàn),同時大幅降低整體成本,有助于實現(xiàn)激光雷達(dá)的大規(guī)模應(yīng)用。

為何需要深度信息?

因為真實場景是3D圖像,而攝像頭呈現(xiàn)的是2D圖像,如果是簡單的實現(xiàn)讓人看場景的功能,其應(yīng)用是足夠的,但對機器視覺系統(tǒng)來說具有挑戰(zhàn)性。深度數(shù)據(jù)消除了圖像的模糊性,有助于區(qū)分場景中的實體并賦予其含義。激光雷達(dá)通過發(fā)射激光,計算反射回來的時間,可測算出被測物體的距離,在整個視場內(nèi)通過多次重復(fù)測量,降低環(huán)境光的干擾獲得點云數(shù)據(jù)并可建立強度圖像,從而構(gòu)建出一個立體空間的3D模型。由于激光雷達(dá)可以準(zhǔn)確測距,從而降低視覺方案中的算法分析難度。

激光雷達(dá)功能模塊

激光雷達(dá)系統(tǒng)由以下6個主要硬件功能塊組成:發(fā)射、接收、波束控制、光學(xué)器件、讀出電路、電源和系統(tǒng)。安森美半導(dǎo)體提供光電探測器,還提供激光系統(tǒng)中符合車規(guī)的驅(qū)動芯片、電源芯片、放大器和讀出芯片等整體系統(tǒng)硬件解決方案。

單光子雪崩光電二級管(SPAD)和SiPM技術(shù)的優(yōu)勢

市場上的光電探測器類型有PIN二級管、線性雪崩光電二極管(APD)、SPAD和SiPM。相比之下,SPAD和SiPM基于蓋革模式,具有高靈敏度、高增益、供電電壓低、一致性極好等優(yōu)勢。SiPM是由多個SPAD 微單元組成,具有很高的動態(tài)范圍,可以用作光子計數(shù)器。SiPM能在明亮的陽光條件下進(jìn)行長距離測距時提供最佳的信噪比性能。其他優(yōu)勢包括較低的電源偏置和較低的溫度變化敏感性,采用大批量CMOS工藝生產(chǎn),可實現(xiàn)最低的探測器成本。

SiPM用于汽車激光雷達(dá)

在汽車領(lǐng)域,激光雷達(dá)與圖像傳感器、超聲波雷達(dá)等感知模式互補和提供冗余,將不同傳感器對某一目標(biāo)或環(huán)境特征描述的信息互相比對,綜合成統(tǒng)一的特征表達(dá),提高感知的準(zhǔn)確性和精度,從而提升先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動駕駛的安全性。

汽車應(yīng)用要求能進(jìn)行遠(yuǎn)距離、廣視角的深度感知,并要求深度感知能應(yīng)對低反射率物體、環(huán)境光噪聲等挑戰(zhàn)。成本是個主要的驅(qū)動因素,影響到對技術(shù)的選擇。深度感知技術(shù)、波長以及傳感器技術(shù)是影響技術(shù)決策的關(guān)鍵因素。

目前,深度感知方式主要有直接飛行時間法 (dToF,測量時間差)、間接飛行時間法 (iToF,測量相位差) 和調(diào)頻連續(xù)波法 (FMCW,測量拍頻)。其中,iToF僅適用于短距離測距(《10米),只能檢測到最強的回波。FMCW適用于短距離到長距離,但需要更多的計算能力,獲得點云的時間更長,幀率更低,可以使用便宜的PIN二極管探測器,但由于使用具有良好偏振控制和高規(guī)格輸出的可調(diào)諧激光器,因此總體成本較高。相比之下,dToF優(yōu)勢明顯,適用于短距到長距 (0.1m – 300m),可檢測到多個回波,整個范圍內(nèi)精度高,兼容高功率、短脈沖,保持眼睛安全性。

波長選擇方面,主要有近紅外波段如850 nm、905 nm、940 nm和短波紅外波段如1350nm, 1550nm。從可制造性和元器件成本來看,近紅外波段都較短波紅外波段更有優(yōu)勢,且近紅外波段在雨中性能影響不大,而短波紅外波段在雨中吸水會降低性能,更高的激光功率還可能導(dǎo)致散熱問題。

安森美半導(dǎo)體重點提供硅基單光子探測器芯片激光雷達(dá) (LiDAR)方案,主攻近紅外處波段,即大力倡導(dǎo)基于SiPM探測器+ 近紅外(NIR)波長 + dToF LiDAR方案。公司在固態(tài)LiDAR領(lǐng)域的多個設(shè)計導(dǎo)入獲驗證,批量付運給LiDAR設(shè)計導(dǎo)入的產(chǎn)品包括已量產(chǎn)的R系列SiPM、1x16/1x12 SiPM 陣列和工程樣品3D ToF SPAD 陣列,并提供評估板、參考設(shè)計和套件以幫助設(shè)計人員快速將產(chǎn)品落地。

而且,安森美半導(dǎo)體從一開始就考慮汽車認(rèn)證去設(shè)計光電探測器及其封裝,并采用CMOS工藝,推出全球首款符合車規(guī)AEC-Q102的SiPM光電探測器ArrayRDM-0112A20-QFN,為激光雷達(dá)量產(chǎn)化鋪平道路。ArrayRDM-0112A20-QFN是單片1×12 SiPM像素陣列,基于安森美半導(dǎo)體領(lǐng)先市場的RDM工藝,可實現(xiàn)對近紅外光的高靈敏度,從而在905納米(nm)處達(dá)到領(lǐng)先業(yè)界的18.5%的光子探測效率 (PDE) 。 SiPM的高內(nèi)部增益使其靈敏度可達(dá)到單光子水平,該功能與高PDE結(jié)合使用,可以檢測最微弱的返回信號。因此,即使是低反射目標(biāo),也能探測到更遠(yuǎn)的距離(達(dá)300米以上)。更遠(yuǎn)的距離使車輛有更多時間來應(yīng)對意外障礙,從而提升道路安全性。

SiPM用于工業(yè)激光雷達(dá)

激光雷達(dá)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也非常廣泛,如料位監(jiān)控、存儲檢索、堆高控制、材料厚度測量、占用檢測、物體檢測和分類、空倉檢測、人數(shù)計算/檢測、安保等。安森美半導(dǎo)體推出的SiPM dToF LiDAR 參考平臺 SECO-RANGEFINDER-GEVK是具成本優(yōu)勢的單點dToF激光雷達(dá)系統(tǒng),適用于室內(nèi)導(dǎo)航、測距、碰撞檢測和3D制圖,測距范圍0.11 m 到 23 m,可作為評估套件或完整的參考設(shè)計,開箱即用,具有易于使用的圖形用戶界面(GUI),可調(diào)節(jié)系統(tǒng)變量,時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC)具有自動校準(zhǔn)功能,軟件可調(diào)設(shè)置適用于各種工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)IoT)應(yīng)用,符合激光安全標(biāo)準(zhǔn)IEC / EN 60825-1:2014 、21 CFR 1040.10 和1040.11 (Laser Notice No. 56除外),獲美國食品和藥物管理局(FDA)認(rèn)證。

此外,安森美半導(dǎo)體的矩陣型激光雷達(dá)評估套件Pandion EVK3 - PAN-400100-A-AI-GEVK3,固態(tài)光源Flash可以感知三米內(nèi)的深度,掃描式的波速控制 (Beam Steering)可感知到100米左右的深度。它可用于評估,由Demo 3和DevWare處理的點云用于可視化,也可作為完整的輸出方案,構(gòu)建到定制的LiDAR傳感器中,由客戶ECU或處理器處理點云數(shù)據(jù),還可作為參考設(shè)計,安森美半導(dǎo)體可提供PCB 電路圖、布板、物料單(BOM)和 FPGA 代碼。

總結(jié)

LiDAR提供的高分辨率深度數(shù)據(jù)可在充滿挑戰(zhàn)的微光條件下即時準(zhǔn)確地識別物體,正越來越廣泛地應(yīng)用于汽車感知、工業(yè)測距等應(yīng)用領(lǐng)域。SiPM和SPAD是實現(xiàn)激光雷達(dá)系統(tǒng)的核心器件,安森美半導(dǎo)體是擁有此技術(shù)的市場領(lǐng)袖,提供業(yè)界最高靈敏度、最佳一致性和低噪聲的產(chǎn)品,致力于實現(xiàn)符合車規(guī)、高增益、低成本、尺寸緊湊的光電探測器,解決行業(yè)挑戰(zhàn),并提供參考設(shè)計和評估套件,幫助設(shè)計人員簡化開發(fā),以加快實現(xiàn)激光雷達(dá)的大規(guī)模應(yīng)用。

關(guān)于安森美半導(dǎo)體

安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor,美國納斯達(dá)克上市代號:ON)致力于推動高能效電子創(chuàng)新,使世界更綠、更安全、包容及互聯(lián)。公司已轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻羰走x的電源、模擬、傳感器及聯(lián)結(jié)方案供應(yīng)商。公司卓越的產(chǎn)品幫助工程師解決他們在汽車、工業(yè)、云電源及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用中最獨特的設(shè)計挑戰(zhàn)。

安森美半導(dǎo)體運營反應(yīng)敏銳、可靠的供應(yīng)鏈及品質(zhì)項目,及強大的環(huán)境、社會、公司管治(ESG)計劃。公司總部位于美國亞利桑那州菲尼克斯,在其主要市場運營包括制造廠、銷售辦事處及設(shè)計中心在內(nèi)的全球業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

審核編輯:郭婷


聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 傳感器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    2565

    文章

    52971

    瀏覽量

    767173
  • CMOS
    +關(guān)注

    關(guān)注

    58

    文章

    6021

    瀏覽量

    238825
  • 激光雷達(dá)
    +關(guān)注

    關(guān)注

    971

    文章

    4234

    瀏覽量

    192820
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評論

    相關(guān)推薦
    熱點推薦

    SPAD席卷車載激光雷達(dá)市場

    電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/梁浩斌)上周我們報道了一款新推出的激光雷達(dá)ASIC方案,值得關(guān)注的是該方案中與ASIC搭配的傳感器均選擇了SiPM。當(dāng)然從成本的角度來看,作為第三方的激光雷達(dá)ASIC方案
    的頭像 發(fā)表于 06-13 00:59 ?4169次閱讀

    如何挑選光電倍增管?

    光電倍增管是微光測量,特別是極限微弱光探測技術(shù)的重要探測。在生命科學(xué)、核物理技術(shù)、核醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、精密分析、信息科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)自動控制、光機電一體化等高科技領(lǐng)域中,都有著很重
    的頭像 發(fā)表于 04-28 06:24 ?218次閱讀

    激光雷達(dá)技術(shù)在自動駕駛汽車中的應(yīng)用

    在不斷發(fā)展的汽車技術(shù)領(lǐng)域,LiDAR(光探測和測距)傳感器——也就是“激光雷達(dá)”——已成為關(guān)鍵組件,隨著汽車行業(yè)向自主化邁進(jìn),激光雷達(dá)傳感器在提供安全導(dǎo)航所需的實時3D地圖方面發(fā)揮著關(guān)
    的頭像 發(fā)表于 04-10 10:11 ?1396次閱讀
    <b class='flag-5'>激光雷達(dá)</b>技術(shù)在自動駕駛汽車中的應(yīng)用

    激光雷達(dá)技術(shù):自動駕駛的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

    隨著近些年科技不斷地創(chuàng)新,自動駕駛技術(shù)正逐漸從概念走向現(xiàn)實,成為汽車行業(yè)的重要發(fā)展方向。在眾多傳感器技術(shù)中,激光雷達(dá)(LiDAR)因其獨特的優(yōu)勢,被認(rèn)為是實現(xiàn)高級自動駕駛功能的關(guān)鍵。激光雷達(dá)
    的頭像 發(fā)表于 03-10 10:16 ?940次閱讀
    <b class='flag-5'>激光雷達(dá)</b>技術(shù):自動駕駛的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

    京瓷發(fā)布全球首款“攝像頭-激光雷達(dá)”融合傳感器

    傳感單元中,實現(xiàn)了前所未有的技術(shù)融合。 該融合傳感器的獨特之處在于其能夠?qū)崟r采集無視差疊加的數(shù)據(jù)。通過精確的光軸對準(zhǔn)和集成設(shè)計,傳感器能夠同時捕獲攝像頭和
    的頭像 發(fā)表于 01-20 14:08 ?1043次閱讀

    光電傳感器激光傳感器的對比

    在現(xiàn)代工業(yè)自動化和精密測量領(lǐng)域,傳感器技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。光電傳感器激光傳感器作為兩種常用的檢測技術(shù),它們各自有著獨特的優(yōu)勢和應(yīng)用場景。 工作原理
    的頭像 發(fā)表于 12-17 17:03 ?1196次閱讀

    激光雷達(dá),明年要降價至200美元

    ? 電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/梁浩斌)激光雷達(dá)降本的速度,在進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)之后開始不斷加速。從2021年激光雷達(dá)剛剛大規(guī)模上車,單個激光雷達(dá)10
    的頭像 發(fā)表于 12-16 11:36 ?5431次閱讀
    <b class='flag-5'>激光雷達(dá)</b>,明年要降價至200美元

    激光雷達(dá)在SLAM算法中的應(yīng)用綜述

    SLAM算法運行的重要傳感器。基于激光雷達(dá)的SLAM算法,對激光雷達(dá)SLAM總體框架進(jìn)行介紹,詳細(xì)闡述前端里程計、后端優(yōu)化、回環(huán)檢測、地圖構(gòu)建模塊的作用并總結(jié)所使用的算法;按由2D到 3D,單
    的頭像 發(fā)表于 11-12 10:30 ?2519次閱讀
    <b class='flag-5'>激光雷達(dá)</b>在SLAM算法中的應(yīng)用綜述

    光電倍增管在輻射探測領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)展綜述

    光子探測技術(shù)在高能物理、天體物理、醫(yī)學(xué)成像等學(xué)科領(lǐng)域中扮演著重要的角色。特別是在輻射探測應(yīng)用中,實現(xiàn)單光子高水平的靈敏探測一直是近幾十年以來光電探測發(fā)展的最終目的。
    的頭像 發(fā)表于 11-12 10:27 ?1.1w次閱讀
    <b class='flag-5'>硅</b><b class='flag-5'>光電倍增管</b>在輻射探測領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)展綜述

    激光雷達(dá)與其他傳感器的比較

    在現(xiàn)代科技領(lǐng)域,傳感器技術(shù)的發(fā)展日新月異,為各行各業(yè)提供了強大的數(shù)據(jù)支持。激光雷達(dá)作為一種高精度的遙感技術(shù),近年來在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,激光雷達(dá)并非萬能,它與其他傳感器相比,
    的頭像 發(fā)表于 10-27 10:41 ?1506次閱讀

    ZL26-3022PD光電傳感器有哪些元器件

    光電傳感器的元器件主要包括光電轉(zhuǎn)換元件(如光電二極管、光敏電阻、光電三極
    的頭像 發(fā)表于 09-25 14:11 ?603次閱讀

    光電倍增管接一個電阻與直接接跨阻放大器之間有區(qū)別嗎?

    我們現(xiàn)在有一個光電倍增管模塊,只是電流輸出,最大輸出電流為10微安,我們想要將這個光電倍增管的電流信號變成電壓信號,進(jìn)而被數(shù)據(jù)采集卡采集。 一種方案是我們想直接在光電倍增管電流信號輸出口連接一個
    發(fā)表于 08-29 08:13

    光電倍增管在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

    在醫(yī)學(xué)成像中,光電倍增管常用于熒光成像技術(shù),如熒光顯微鏡和熒光壽命成像(FLIM)。熒光成像技術(shù)通過激發(fā)生物樣本中的熒光物質(zhì),觀察其發(fā)出的熒光信號來揭示生物結(jié)構(gòu)和功能信息。光電倍增管能夠高效地收集
    的頭像 發(fā)表于 08-09 17:22 ?1608次閱讀

    光電倍增管激光測距中的應(yīng)用

    光電倍增管(Photomultiplier Tube, PMT)在激光測距中的應(yīng)用,雖然直接提及光電倍增管(PMT)的文獻(xiàn)可能不如多像素光子計數(shù)(MPPC,亦稱
    的頭像 發(fā)表于 08-09 16:33 ?1121次閱讀

    光電倍增管的作用和特點

    光電倍增管作為一種高度靈敏的光電探測,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮著重要作用。它基于外光電效應(yīng)、二次電子發(fā)射和電子光學(xué)理論,能夠?qū)⑽⑷醯墓庑盘栟D(zhuǎn)換成電信號,并具備一系列獨特的特點和廣泛的應(yīng)用
    的頭像 發(fā)表于 08-09 14:24 ?2727次閱讀