汽车LiDAR增强型ToF CMOS图像传感解决方案

发布者:CelestialSoul最新更新时间:2018-05-31 来源: 微迷网关键字:CMOS传感  LiDAR 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

汽车LiDAR增强型飞行时间CMOS图像传感解决方案

Newsight Imaging首款专为近距离LiDAR应用而设计的CMOS图像传感器NSI3000及电路板,现已量产供货

据麦姆斯咨询报道,LiDAR(激光雷达)和光谱分析应用的先进CMOS图像传感器开发商——以色列Newsight Imaging,本月中旬在底特律AutoSens展会上介绍了为什么该公司的CMOS图像传感器解决方案能成为自动驾驶汽车LiDAR传感器的理想选择。该公司近期刚刚宣布通过TowerJazz位于以色列的代工厂,采用TowerJazz先进的180nm技术,实现了其CMOS图像传感器的大规模量产。

当前,汽车LiDAR系统所面临的技术挑战主要包括:远距离、小尺寸及透明物体的探测;远距离探测的分辨率;近距离及远距离的高精度探测;避免阳光或其它光源的致盲;以及精确的时序控制。当然,市场还希望LiDAR系统能够兼具低功耗、无运动部件且低成本。

因此,机械旋转式LiDAR和含有运动部件的MEMS技术方案,都在努力满足严苛的车规要求,尤其是面对未来先进的自动驾驶。目前LiDAR系统中采用的传感器(如SPAD单光子雪崩二极管)能够实现远距离探测。但是,它们的分辨率有限,并且很难满足汽车应用在200米距离,以至少20像素的分辨率识别行人的要求。

Newsight Imaging的增强型飞行时间(eToF,enhanced Time-oF-Flight)技术正是为解决上述所有问题而设计的完整的CMOS解决方案。eToF是一种不含任何运动部件的3D固态器件。它内建多合一CMOS芯片,将探测、逻辑芯片、处理和数字输出全部集成在一颗高灵敏度、小尺寸、低成本的单芯片上。

其eToF技术增强了脉冲间接飞行时间距离传感方案。在脉冲间接飞行时间测量中,物体的距离,是通过距离选通法进行感知和探测的。其返回信号脉冲的距离信息被为两部分。

汽车LiDAR增强型飞行时间CMOS图像传感解决方案

如上图所示,返回信号被与发射信号对准的第一窗口(1st Window)捕获,获得一部分返回信号的积分,标记为“A”;紧接着,返回信号再次被与发射信号末端对准的第二窗口(2nd Window)捕获,获得另一部分返回信号的积分,标记为“B”。然后通过计算A和B值的比值来算得距离信息,计算公式为d=0.5*c*t*[B/(A+B)],其中c为光速,t为发射信号的宽度。

非常重要的是,A和B值测量了反射光的强度,因此每次反射光的捕捉形成了完整的成像。

eToF增强脉冲间接飞行时间测量法,主要依赖以下几点:

- 增强的动态范围;

- 近距离和远距离的高精度探测;

- 避免外部光源致盲;

- 以及数字脉冲时序控制。

增强的动态范围,旨在满足远距离探测微弱信号且不会由于近距离高反射物体而引起饱和的挑战,同时还能捕获必要的信息以获得足够的分辨率。在Newsight Imaging的方案中,信号的处理在模拟域中完成。这意味着数据经过压缩和量化,而不会丢失任何累积信息,并且使用了标准的处理工具。其结果是显著放大的微弱信号,以及由此得到的高信噪比,从而获得远距离探测所需要的高分辨率。

通过各种脉冲宽度和支持算法间的切换,获得近距离和远距离的高精度探测,能够以合适的性能和良好的分辨率,覆盖近距离和远距离探测的运行模式。

应用独特的光学解决方案来减轻环境光和其他车辆灯光引起的致盲。并且,致盲的缓解,是在原激光器衰减最小的前提下实现的,这对LiDAR系统获得足够的性能至关重要。

数字时序控制,对于脉冲的精准发射和接收至关重要。Newsight Imaging开发了一款超紧凑、超快速的电流源脉冲激光驱动器。其对称的输出脉冲在幅度和持续时间上可以完全控制。凭借这项技术,其上升时间和下降时间仅受激光器开启延时的限制。


关键字:CMOS传感  LiDAR 引用地址:汽车LiDAR增强型ToF CMOS图像传感解决方案

上一篇:路虎正在为SUV开发全地形自主驾驶技术
下一篇:一款针对汽车仪表盘宽Vin,3A降压2层参考设计

推荐阅读最新更新时间:2024-07-25 20:08

北醒李远:激光雷达发展路线应以客户为导向
“今年很多车企陆续采用激光雷达技术,但我们通过与客户的交流过程中,我们认为客户并不会太过关心具体的指标。”北醒CEO李远博士在参加2021无人驾驶发展大会演讲时表示。“相对而言,客户并不关心具体的线数、精度等参数,而是需要更灵活可变的配置。” 北醒CEO李远博士 李远举例道:“车企关心的是在高速行进过程中,雷达能不能实现远距离感知;在拥堵区域低速行驶中,雷达的刷新率能不能提高;在需要高精度感知时,雷达能不能实现更高精度,从而捕捉到行人。” 李远表示,激光雷达是人类工程的极限。“从原理上来说,雷达测量的还是时间,因此我们所做的就是一台百亿分之一秒误差的高精密光机电钟表。这个要求和钟表一样,需要精准、稳定并且便宜,这是对
[汽车电子]
北醒李远:激光雷达发展路线应以客户为导向
通用汽车收购LIDAR厂商Strobe 加速自动驾驶汽车研发
   通用汽车 9日宣布,将收购LIDAR技术厂商Strobe公司,从而进一步推动 自动驾驶 汽车的研发。下面就随汽车电子小编一起来了解一下相关内容吧。   LIDAR即“激光探测与测量”,是 自动驾驶 汽车所使用的最重要的传感器技术之一,而Strobe公司目前正专注于利用LIDAR技术帮助 自动驾驶 汽车识别周围目标。   据预计,全自动驾驶汽车将于2020左右上市。而 通用汽车 和福特汽车等均已公开表示,计划于2021年开始销售全自动驾驶汽车。    通用汽车 在一份声明中称:“LIDAR能显著提升自动驾驶汽车的性能,从而帮助我们尽快实现大规模部署自动驾驶汽车的目标。”   通用汽车并未透露这笔交易的价格,该公司上周曾表示,
[汽车电子]
安防监控领域 CMOS图像传感器领先CCD
    CMOS图像传感器 和CCD图像传感器在安防监控领域都有着各自的市场份额,相较于目前使用的CCD图像传感器,CMOS传感器由于具有同样或更好的图像性能、更低的成本、更高的集成度、更低的功耗和更快的速度,因而在网络摄像头中的应用不断增加,有逐步取代CCD图像传感器的趋势。 在安防监控领域,CMOS图像传感器的出色技术可以实现许多新特点和新功能,并可为监控系统OEM厂商提供关键的差异化特性。而且,采用CMOS图像传感器可以使IP监控系统实现更经济和安装更容易,从而在市场竞争当中脱颖而出,从而吸引到更多客户。现在,已经有一些具有前瞻性思维的监控系统OEM厂商正在开发全新的、潜在大批量的、自己制作的监控细分市场。家用甚至是小型
[工业控制]
东芝推出VGA CMOS图像传感
支持在低光条件下捕获高灵敏度视频。 东京—东芝公司(TOKYO:6502)2014年3月27日宣布,该公司将在4月底开始批量生产用于监控摄像头和行车记录器的1/4英寸VGA CMOS图像传感器“TCM3211PB”。 这款新传感器采用5.6 µm大像素,提高了低光敏感度。即使在月光 ,也可以捕获明亮的图像。 该传感器还整合了基于东芝算法的单帧HDR(高动态范围)功能 。它可以减少假色 ,并能够真实再现高对比度图像的黑暗和明亮区域。 该产品的60 fps高帧率(全分辨率)可以支持顺畅和无缝地捕获视频图像。 应用 安防、监控和行车记录器应用的摄像头。 主要特性 5.6 μm像素实现的高敏感度。
[安防电子]
东芝推出VGA <font color='red'>CMOS</font>图像<font color='red'>传感</font>器
思特威发布全系列手机应用了CMOS图像传感
在智能手机多摄像头系统及智能化摄像应用的发展趋势下,高性能智能手机相机的市场需求始终热潮不退。而CMOS图像传感器作为摄像系统的核心部件,在巨大的市场需求催动下不仅出货量连年动态范围等成像性能上也在迅速地迭代和精进。 近日,技术领先的CMOS图像传感器供应商思特威科技(SmartSens),全新推出了全系列手机应用图像传感器产品 | Cellphone Sensor (CS) Series产品—— SC200CS-mono/SC200CS-color,SC500CS,SC800CS,SC1300CS/SC1301CS,可覆盖2MP至13MP手机摄像头应用方案,满足智能手机客户的多元化需求,为智能手机摄像头提供行业领先的高品质成像性
[手机便携]
思特威发布全系列手机应用了<font color='red'>CMOS</font>图像<font color='red'>传感</font>器
一文读懂汽车激光雷达等传感器怎么选
据麦姆斯咨询报道,激光 雷达 (LiDAR)与其它 传感器 技术(摄像头、雷达和超声波)的相互竞争增加了对传感器融合的需求,同时也要求对光电探测器、光源和MEMS微镜的仔细甄选。   随着传感器技术、成像技术、雷达、LiDAR、电子设备和人工智能技术的进步,数十种先进驾驶辅助系统(ADAS)功能已得以实现,包括防撞、盲点监测、车道偏离报警和停车辅助。通过传感器融合同步此类系统的运行,以允许全自动驾驶车辆或无人驾驶车辆对周围环境检测,并警告驾驶员潜在的道路危险,甚至可以采取独立于驾驶员的规避动作来避免碰撞。   自动驾驶汽车还必须能在高速情况下区分并识别前方物体。使用距离判断技术,这些自动驾驶汽车必须快速构建出约100米远道路的3D
[嵌入式]
5年来首次!SONY砸9亿美元建CMOS图像传感器新厂
2019年成为全世界“5G通信元年”,5G手机的销量也逐步增长,5G也带动了对智能手机拍照和视频功能的需求。据外媒最新消息,全球主要的手机 图像传感器 制造商日本索尼公司准备投资9亿美元,扩大图像 传感器 的产能。 据日本媒体报道,日本电子产品制造商索尼将在长崎县投资建设一家新工厂,生产用于智能手机相机的半导体图像传感器。该公司旨在满足消费电子设备中对高端相机日益增长的需求,尤其是超高速5G网络带来的新市场机会。 五年来首次建新厂 索尼计划在下一财年的预算中为该项目拨款1000亿日元(9.18亿美元),并在2021年4月开始的财年尽快让工厂竣工投产。 这将是该公司五年内第一个新的半导体工厂投入运营。索尼预计,随着智能手机制
[传感器]
5年来首次!SONY砸9亿美元建<font color='red'>CMOS</font>图像<font color='red'>传感</font>器新厂
一种新型CMOS图像传感器的设计
  金属氧化物半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器和电荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)摄像器件在20年前几乎是同时起步的。CCD是应用在摄影摄像方面的高端技术元件,CMOS则应用于较低影像品质的产品中。由于CCD器件有光照灵敏度高、噪音低、像素小等优点,所以在过去15年里它一直主宰着图像传感器市场。与之相反,CMOS图像传感器过去存在着像素大,信噪比小,分辨率低这些缺点,一直无法和CCD技术抗衡。但是随着大规模集成电路技术的不断发展,过去CMOS图像传感器制造工艺中不易解决的技术难关现已都能找到相应解决的途径,从而大大改善了
[模拟电子]
小广播
最新汽车电子文章
换一换 更多 相关热搜器件

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved