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使用正確的 TIA 確保 LiDAR 汽車距離傳感器精度

2512796 2022-11-24 | pdf | 301.75KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

自動駕駛汽車要取得成功，乘客必須相信汽車傳感器和軟件能夠安全準(zhǔn)確地引導(dǎo)他們到達(dá)目的地。提供信任的關(guān)鍵在于融合來自各種傳感器類型的輸入以提高準(zhǔn)確性、冗余度和安全性，這種技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高級駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)。主要傳感器之一是光探測和測距 (LiDAR)，設(shè)計(jì)人員需要確保 LiDAR 系統(tǒng)為自動駕駛汽車提供最高的可靠性、分辨率、精度和響應(yīng)時(shí)間。自動駕駛汽車要取得成功，乘客必須相信汽車傳感器和軟件能夠安全準(zhǔn)確地引導(dǎo)他們到達(dá)目的地。提供信任的關(guān)鍵在于融合來自各種傳感器類型的輸入以提高準(zhǔn)確性、冗余度和安全性，這種技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高級駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)。主要傳感器之一是光探測和測距 (LiDAR)，設(shè)計(jì)人員需要確保 LiDAR 系統(tǒng)為自動駕駛汽車提供最高的可靠性、分辨率、精度和響應(yīng)時(shí)間。LiDAR 性能在很大程度上依賴于前端跨阻放大器 (TIA)，它可以快速恢復(fù)雪崩光電二極管 (APD) 信號以提供數(shù)字反饋。通過將反饋信號的時(shí)間戳與傳輸信號的時(shí)間戳進(jìn)行比較，可以計(jì)算飛行時(shí)間 (ToF) 以進(jìn)行測距。LiDAR 性能在很大程度上依賴于前端跨阻放大器 (TIA)，它可以快速恢復(fù)雪崩光電二極管 (APD) 信號以提供數(shù)字反饋。通過將反饋信號的時(shí)間戳與傳輸信號的時(shí)間戳進(jìn)行比較，可以計(jì)算飛行時(shí)間 (ToF) 以進(jìn)行測距。本文將簡要討論與開發(fā)用于使用 LiDAR 進(jìn)行精確物體檢測的反饋電路性能相關(guān)的問題。然后將介紹本文將簡要討論與開發(fā)用于使用 LiDAR 進(jìn)行精確物體檢測的反饋電路性能相關(guān)的問題。然后將介紹Analog DevicesAnalog Devices TIA。它將展示如何利用其高速、帶寬和低輸入阻抗從反射光中快速恢復(fù)，從而產(chǎn)生納秒 (ns) 光電二極管上升時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)最佳整體性能，它還將展示如何通過交流耦合抑制 APD 暗電流和環(huán)境光，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的 ToF 估計(jì)。 TIA。它將展示如何利用其高速、帶寬和低輸入阻抗從反射光中快速恢復(fù)，從而產(chǎn)生納秒 (ns) 光電二極管上升時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)最佳整體性能，它還將展示如何通過交流耦合抑制 APD 暗電流和環(huán)境光，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的 ToF 估計(jì)。ADAS 的關(guān)鍵要素ADAS 的關(guān)鍵要素ADAS 的核心是用于分析外部物體的復(fù)雜傳感系統(tǒng)。這些物體的識別和定位使車輛能夠通知駕駛員或采取適當(dāng)?shù)男袆印騼烧呒娑兄员苊馐鹿实陌l(fā)生。ADAS 背后的傳感器技術(shù)包括圖像攝像頭、慣性測量單元 (IMU)、雷達(dá)，當(dāng)然還有激光雷達(dá)。其中，LiDAR 是一項(xiàng)關(guān)鍵的光學(xué)技術(shù)，可執(zhí)行自動駕駛汽車惡劣天氣和橫向距離感測和測距。它構(gòu)成了 ADAS 系統(tǒng)的一個組成部分（圖 1）。ADAS 的核心是用于分析外部物體的復(fù)雜傳感系統(tǒng)。這些物體的識別和定位使車輛能夠通知駕駛員或采取適當(dāng)?shù)男袆印騼烧呒娑兄员苊馐鹿实陌l(fā)生。ADAS 背后的傳感器技術(shù)包括圖像攝像頭、慣性測量單元 (IMU)、雷達(dá)，當(dāng)然還有激光雷達(dá)。其中，LiDAR 是一項(xiàng)關(guān)鍵的光學(xué)技術(shù)，可執(zhí)行自動駕駛汽車惡劣天氣和橫向距離感測和測距。它構(gòu)成了 ADAS 系統(tǒng)的一個組成部分（圖 1）。圖 1：視覺（攝像頭和相關(guān)軟件）、雷達(dá)和 LiDAR 系統(tǒng)相互補(bǔ)充，為 ADAS 提供信息，使其能夠采取適當(dāng)?shù)男袆印?/font>（圖片來源：Analog Devices）圖 1：視覺（攝像頭和相關(guān)軟件）、雷達(dá)和 LiDAR 系統(tǒng)相互補(bǔ)充，為 ADAS 提供信息，使其能夠采取適當(dāng)?shù)男袆印?/font>（圖片來源：Analog Devices）ADAS 系統(tǒng)使用攝像頭快速準(zhǔn)確地檢測和識別車輛、行人、障礙物、交通標(biāo)志和車道線等外部物體。分析會觸發(fā)適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)以最大限度地提高安全性。響應(yīng)包括車道偏離警告、自動緊急制動、盲點(diǎn)警報(bào)以及駕駛員清醒和警報(bào)監(jiān)控等。相機(jī)的優(yōu)勢在于對象分類和橫向分辨率。ADAS 系統(tǒng)使用攝像頭快速準(zhǔn)確地檢測和識別車輛、行人、障礙物、交通標(biāo)志和車道線等外部物體。分析會觸發(fā)適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)以最大限度地提高安全性。