日前,来自麦姆斯咨询消息显示,TowerJazz和LeddarTech联合宣布,LeddarTech选择TowerJazz的0.18um CIS SPAD工艺平台,量产其下一代固态雷达芯片。CIS SPAD是在同一芯片上集成CIS(CMOS图像传感器)和SPAD(单光子雪崩二极管),可节省硅晶圆和成本。
LeddarTech是家什么公司?
LeddarTech成立于2007年,脱胎于加拿大国家光学与光子学研究所。LeddarTech持有专利传感器技术,可为激光雷达提供先进的探测与测距系统。
LeddarTech宣称其技术可以兼容许多低价格的光电探测器和光源设备,包括光电接收二极管、垂直腔面发射激光器(VCSEL)甚至白光 LED。封闭进LeddarCore集成电路和标准微控制器后,LeddarTech的光波数字信号处理和软件算法能比其它方法有更高的灵敏度,这也让LeddarTech能用更廉价的现有组件和简单鲁棒的传感器设计,开发出高性能的激光雷达。得益于其算法,LeddarTech可在多种恶劣环境条件下探测环境中的各种物体,同时探测距离较高。此外,光学部件通常不便宜,而在 LeddarTech的设计中,激光雷达传感器削减了部分光学部件的使用,并且采用便宜的红外线做光源,降低了成本。
目前,LeddarTech公司提供的产品包括LiDAR模组和SoC,被认为是目前最具竞争力的LiDAR供应商之一,包括法雷奥,德尔福,麦格纳等公司都是其合作伙伴,同时也收到了包括欧司朗、德尔福、麦格纳、IDT(现为瑞萨)等公司的投资。
欧司朗布局LiDAR的背后是光子学战略
LeddarTech接受了包括德尔福、法雷奥、麦格纳等Tie1投资非常容易理解,但为何欧司朗投资了LeddarTech呢?而且是几大投资方中占股最多的?
让我们一同了解一下欧司朗从照明到光子学的这一战略改变。欧司朗提出的这个战略转变,就是让公司由此前的照明供应商转变为提供一系列基于光子学,成为提供光与信息技术融合的服务商。
我们以汽车为例,如图所示,实际上随着ADAS技术的演进,未来越来越多的“光”都将是看不到的,其中就包括LiDAR技术。
实际上,LiDAR并不是一个新鲜技术,早在2000年时,短距离LiDAR技术就被用于自动紧急刹车系统上。
欧司朗的脉冲激光发生器具有高效、高热稳定性以及车规级等特性,一直广受市场好评。
至今为止,欧司朗为LiDAR供应激光系统超过了十年,目前已有超过10家汽车OEM商采用欧司朗905nm激光发射器,被超过20个LiDAR系统采用,累计装机量超过了1000万台,实现了2000亿公里0故障率。
LiDAR、雷达、摄像头缺一不可
对于摄像头、雷达及LiDAR技术,各具特色,未来并没有谁替代谁的,而是需要将各种传感融合从而共同实现自动驾驶安全性准确性。
LiDAR在价格、恶劣天气、色彩、高速物体判断等方面有所欠缺。
也正因此,LiDAR的责任主要是紧急刹车、环境构图、避障以及行人监测等等。可以说,未来汽车(驾驶员)所看到的,不只是可见光,还包括激光、雷达等信号。
未来在L4/5标准上,LiDAR的装配量将达到6个/车,这将是面向汽车ADAS领域的全新市场,而同时LiDAR技术也将应用在无人机、智能物流或其他智能交通设备中。
深入解析LiDAR技术
LiDAR的本质就是ToF(Time Of Flight),通过一组光学收发器,实现了对于光的发射,反射,采集并计算距离,从而判断出物体的远近。这和雷达发射声波原理相类似。
通过计算光的发射和接收时间差,从而判断出物体与车的距离,并以此数据进行2D或3D构图。
LeddarTech系统介绍
欧司朗描绘的系统框架图和LeddarTech所类似,通过发射和接收器获得ToF信息,之后再由ASIC进行信号捕获以及控制发射器,之后也有处理/控制器进行信号的计算和对车的控制,这其中ASIC是LeddarTech所专注的技术。
如今,LeddarTech采用的集成CIS和SPAD的工艺,可能就是要将ASIC、处理器甚至和Detector集成在一起,从而减少PCB面积和成本。
现如今,发射器是系统最关键核心零件之一,是LiDAR技术的起源。
未来属于固态LiDAR
过去LiDAR技术都是通过旋转式扫描得到,但市场一致认为固态LiDAR将成为最经济高效的解决方案。
谷歌无人车,其中红框内为传统机械式扫描LiDAR
未来,嵌入到汽车中的LiDAR必须采用固态集成式架构
在欧司朗看来,固态LiDAR的扫描分为两种方式,一种是Flash LiDAR,另外一种则是基于MEMS的扫描LiDAR。
Flash LiDAR 属于非扫描式雷达,发射面阵光,是以2维或3维图像为重点输出内容的激光雷达。虽然稳定性和成本不错,但主要问题在于探测距离较近。基于3D Flash技术的固态激光雷达,在技术的可靠性方面还存在问题。所以未来激光面阵列将发射耿长距离更高功率的激光,以满足更远距离扫描需求。
MEMS指的是微机电系统,它会把所有的机械部件集成到单个芯片,利用半导体工艺生产。它可以形成类似微镜的反射,从而取消机械旋转结构、根本性降低激光雷达成本,是降低激光雷达成本的一种方式。
相比而言,Flash技术可以对前端扫描一次成型,而MEMS技术需要扫描时间,同时Flash技术没有任何活动部件,因此可靠性更高。
光源技术探究
数字化集成趋势在所难免,那么对于光源来说,还会有什么样的变革呢?作为激光发生器的最主要供应商之一,欧司朗表示,905nm波段激光器最适合LiDAR应用,具体原因包括:905nm波段的激光技术成熟,在空气中传播也比较稳定,905nm波段的激光安全阈值高以及相对的低成本。
对于未来来说,VCSEL还有可能成为近距离LiDAR应用,只不过需要解决车规验证。而1550nm波长的光,虽然对眼睛更安全,但对于消费者来说价格过于昂贵。
现如今,欧司朗针对FLASH及扫描式LiDAR都有相应的车规级产品,是业界第一个同时也是最好品质的光源。而对于未来,欧司朗也提供了更加完整的技术蓝图,包括更多通道,更易安装,甚至是各种定制化的激光光源。
正是由于欧司朗对于LiDAR技术的领先且持续的投入,其入股LeddarTech就显得那么正常了,随着LeddarTech的技术不断成熟,即将迎来产品量产期,对于欧司朗来说实在是一个好消息,更意味着固态LiDAR技术举例市场大规模应用已不再遥远。
当然,现阶段固态LiDAR领域的竞争还没开始,但未来无论哪些企业最终走向成功,LiDAR技术始终离不开光,离不开欧司朗。
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推荐阅读最新更新时间:2024-07-25 20:16