这种可控的多光束扫描光源被称为可寻址VCSEL(Addressable VCSEL)。相较于Flash方案,可寻址 VCSEL激光器的发射光峰值功率密度和信号信噪比均显著提高。这也意味着,在相同的功率下,奥锐达的激光雷达方案可以实现更远的探测距离。此外,这种扫描方式有助于芯片化和小型化,最大限度地减少了外围电路的复杂程度,实现全固态扫描。
在接收端,奥锐达的方案采用了SPAD(Single Photon Avalanche Diode, 即单光子雪崩二极管)阵列传感器,从而使得激光雷达具备单光子探测能力,探测灵敏度大幅提升。
实际探测过程中,奥锐达的激光雷达探测系统,可以在亚毫秒/毫秒级的时间段内,使用可寻址VCSEL光源打出去成百上千个光脉冲。从目标反射回来的激光脉冲信号被对应区域的SPAD像素接收,以一定的概率触发像素发生雪崩事件,完成光子计数。最终,系统通过排序累积形成能够完成接收脉冲信号波形重构的直方图,从而实现对目标的测距。
图注:智能汽车传感器示意图
TCSPC动态调整,合理分配系统能力
从技术角度出发,发射+接受脉冲光信号的次数越多,系统对波形的重建也越准确,测距能力也越强。但是,累积次数过多也会导致系统帧频的下降。
为此,奥锐达的激光雷达方案可以通过调整 TCSPC(Time-Correlated Single Photon Counting,时间相关单光子计数器)次数动态,来设置不同探测区域的测距性能。
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