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调频连续波(FMCW)激光雷达将促进自动驾驶技术的突破

2020年08月20日 16:40 次阅读

激光雷达技术被认为是自动驾驶汽车的关键技术,而调频连续波(FMCW)激光雷达将促进自动驾驶技术的突破。有专家称,FMCW激光雷达最终将会取代目前的飞行时间(ToF)激光雷达系统。据外媒报道,德国激光雷达公司Scantinel Photonics得到了ZEISS Ventures(蔡司风险投资)的投资,据称是FMCW激光雷达领域唯一的欧洲公司。

激光雷达与雷达都用于通过分析反射波模式探测和测量距离。然而与雷达相比,FMCW激光雷达不使用无线电波,而是使用激光形式的光,因此能够提供更高的图像分辨率和更优的物体检测性能。此种FMCW激光雷达技术与传统方法相比具有显著的优势。

调频连续波(FMCW)激光雷达将促进自动驾驶技术的突破

射程达250米以上,适合恶劣天气条件,如雾、雪或阳光直射;

不受其他传感器干扰和自身干扰,设备先前发送的脉冲不能混淆或干扰其他传感器的光脉冲;

同时测量每个数据点的距离和速度,从而减少计算量和系统成本;

采用高度集成的PiCs(光子集成电路),降低成本,并具有可扩展性。

FMCW激光雷达技术如此强大的原因之一是其传感器可以探测到光子。而ScanTInel的FMCW激光雷达工作波长为1550nm,满足人眼安全的高标准要求。此外,即使在能见度有限的情况下,如雾、雨、雪,也能提供准确的测量结果。ScanTInel还使用新开发的、独特的光束偏转系统,不需要如任何机械部件,如MEMS。

常见的ToF激光雷达系统的工作波长为850nm和905nm,非常接近可见光光谱。因此,最大激光能量受到限制,射程通常小于100米。然而,在自动驾驶时,必须在250米或更远的距离外发现目标,以便及时刹车或启动避碰操作。激光雷达系统的射程越远,留给车辆或驾驶员应对意外障碍的反应时间就越长。即使是不到一秒的时间,在安全和舒适方面也会造成很大的差异。

ScanTInel FMCW传感器采用专利线性芯片技术,可即时测量任何点的距离和速度。此外,由于采用一致的测量过程,ScanTInel系统只对其自身的光脉冲作出响应。如果返回的光与最初发出的光不匹配,FMCW传感器就会过滤掉该数据点。而且由于无需估算物体位置变化的速度,因此输入数据的处理速度也更快,从而降低了计算量和成本。

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