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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

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確地引導他們到達目的地。提供信任的關鍵在于融合來自各種傳感器類型的輸入以提高準確性、冗余度和安全性，這種技術已經實現了高級駕駛員輔助系統 (ADAS)。主要傳感器之一是光探測和測距 (LiDAR)，設計人員需要確保 LiDAR 系統為自動駕駛汽車提供最高的可靠性、分辨率、精度和響應時間。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確地引導他們到達目的地。提供信任的關鍵在于融合來自各種傳感器類型的輸入以提高準確性、冗余度和安全性，這種技術已經實現了高級駕駛員輔助系統 (ADAS)。主要傳感器之一是光探測和測距 (LiDAR)，設計人員需要確保 LiDAR 系統為自動駕駛汽車提供最高的可靠性、分辨率、精度和響應時間。LiDAR 性能在很大程度上依賴于前端跨阻放大器 (TIA)，它可以快速恢復雪崩光電二極管 (APD) 信號以提供數字反饋。通過將反饋信號的時間戳與傳輸信號的時間戳進行比較，可以計算飛行時間 (ToF) 以進行測距。LiDAR 性能在很大程度上依賴于前端跨阻放大器 (TIA)，它可以快速恢復雪崩光電二極管 (APD) 信號以提供數字反饋。通過將反饋信號的時間戳與傳輸信號的時間戳進行比較，可以計算飛行時間 (ToF) 以進行測距。本文將簡要討論與開發用于使用 LiDAR 進行精確物體檢測的反饋電路性能相關的問題。然后將介紹本文將簡要討論與開發用于使用 LiDAR 進行精確物體檢測的反饋電路性能相關的問題。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，從而產生納秒 (ns) 光電二極管上升時間。為了實現最佳整體性能，它還將展示如何通過交流耦合抑制 APD 暗電流和環境光，以實現準確的 ToF 估計。 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，從而產生納秒 (ns) 光電二極管上升時間。為了實現最佳整體性能，它還將展示如何通過交流耦合抑制 APD 暗電流和環境光，以實現準確的 ToF 估計。ADAS 的關鍵要素ADAS 的關鍵要素ADAS 的核心是用于分析外部物體的復雜傳感系統。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的行動——或兩者兼而有之——以避免事故的發生。ADAS 背后的傳感器技術包括圖像攝像頭、慣性測量單元 (IMU)、雷達，當然還有激光雷達。其中，LiDAR 是一項關鍵的光學技術，可執行自動駕駛汽車惡劣天氣和橫向距離感測和測距。它構成了 ADAS 系統的一個組成部分（圖 1）。ADAS 的核心是用于分析外部物體的復雜傳感系統。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的行動——或兩者兼而有之——以避免事故的發生。ADAS 背后的傳感器技術包括圖像攝像頭、慣性測量單元 (IMU)、雷達，當然還有激光雷達。其中，LiDAR 是一項關鍵的光學技術，可執行自動駕駛汽車惡劣天氣和橫向距離感測和測距。它構成了 ADAS 系統的一個組成部分（圖 1）。圖 1：視覺（攝像頭和相關軟件）、雷達和 LiDAR 系統相互補充，為 ADAS 提供信息，使其能夠采取適當的行動。（圖片來源：Analog Devices）圖 1：視覺（攝像頭和相關軟件）、雷達和 LiDAR 系統相互補充，為 ADAS 提供信息，使其能夠采取適當的行動。（圖片來源：Analog Devices）ADAS 系統使用攝像頭快速準確地檢測和識別車輛、行人、障礙物、交通標志和車道線等外部物體。分析會觸發適當的響應以最大限度地提高安全性。響應包括車道偏離警告、自動緊急制動、盲點警報以及駕駛員清醒和警報監控等。相機的優勢在于對象分類和橫向分辨率。ADAS 系統使用攝像頭快速準確地檢測和識別車輛、行人、障礙物、交通標志和車道線等外部物體。分析會觸發適當的響應以最大限度地提高安全性。