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How does high precision solid state LiDar play as human eyes’ role in the field of autonomous driving? --A Vicor’s power module enables solid state LiDar to operate in a harsh environment 隨著無人駕駛的興起及自動化程度的提高，傳感器在各領域發(fā)揮著不可替代的作用。激光雷達通過多束激光高頻發(fā)射獲取的反射數(shù)據(jù)形成周邊物體的高清3D的“點云”圖像，激光雷達已經(jīng)被廣泛認為是實現(xiàn)無人駕駛的必要傳感器。以車載系統(tǒng)為例，激光雷達、毫米波雷達、超聲波、攝像頭、紅外線等各類傳感器作為 “人類的眼睛”存在，確定物體的位置、大小、外部形貌甚至材質，在盲點、變道輔助、行人探測、交通信號識別、車道偏離等方面發(fā)揮重大作用。 
作為激光雷達創(chuàng)新型企業(yè)，蘇州嶺緯智能科技有限公司（以下簡稱嶺緯科技）在創(chuàng)業(yè)之初就明確了發(fā)展目標，致力于高端固態(tài)高分辨率激光雷達的研發(fā)。目前產(chǎn)品應用領域涵蓋無人駕駛、先進輔助駕駛、車路協(xié)同、安防監(jiān)控、智慧城市、智慧交通、三維建模、工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測、軌道交通等。嶺緯科技市場及銷售總監(jiān)兼硬件設計部經(jīng)理芮明昭先生表示：“當前嶺緯科技激光雷達產(chǎn)品滿足最嚴苛的應用，技術指標已做到行業(yè)領先水平。” 固態(tài)分布式激光雷達 一主機支持多個探頭，探頭體積小，無機械旋轉部件，采用MEMS技術路線，在嚴酷的環(huán)境下有較長的使用壽命，滿足苛刻的車規(guī)級要求（至少5萬小時以上），耐沖擊，抗顛簸，而3D Flash技術探測距離較短，有效探測距離大致為20～30m；而OPA技術尚不成熟，還在實驗室階段。
高分辨率固態(tài)激光雷達 傳統(tǒng)的激光雷達為機械式結構，線束較低，大概為16或32或64線，有效探測距離為70-80米。目前嶺緯科技開發(fā)的分辨率高達480-720線，每條線高達1750像素，單探頭每秒達1.5百萬點，6探頭每秒達8.4百萬點，有效的探測距離為200米，符合車規(guī)的安全裕度。 視頻融合技術 嶺緯科技Titan M1系列固態(tài)高分辨率激光雷達將視頻圖像和點云通過算法完美融合，提供彩色點云圖像(XYZ+RGB)，為傳統(tǒng)的XYZ空間距離點云提供可選的算法融合RGB顏色，對于感知周圍的物體提供最佳的3D顏色數(shù)據(jù)。據(jù)悉，產(chǎn)品全線采用1550nm光源而非傳統(tǒng)的905nm光源，這種光源對人眼沒有損傷，適用性更強，對雨雪、霧霾等的穿透力更強。 直面行業(yè)痛點 在面對市場痛點問題時，芮總表示：在所有應用中，無人駕駛的要求最為嚴格、苛刻，需要更遠的有效探測距離，更長的工作時間，可耐沖擊，抗顛簸，而這些正好和嶺緯科技打造的高分辨率固態(tài)激光雷達目標一致。 高可靠性：采用MEMS技術路線，無機械旋轉部件，工作壽命達到5萬小時以上； 高分辨率：700線激光雷達，最小角分辨率可達0.01°，更加有效的對行人進行探測、識別，形成高清3D點云圖像； 探測距離較長：有效距離可達200m，最遠探測距離可達1000m； 高精度：采用1550nm光源，可有效緩解雨雪、霧霾天氣精度下降等問題； 視頻融合技術：產(chǎn)品本身配置攝像頭，可以將點云數(shù)據(jù)與攝像頭RGB信息進行點對點融合； 視場角可定制：有多種視場角產(chǎn)品，單體產(chǎn)品最大視場角為水平125°，垂直45°； 高性價比：相比低線速產(chǎn)品，480線束內(nèi)部只有1對收發(fā)，物料成本更低，性價比更高； 對電源的需求 激光雷達應用領域較廣，供電系統(tǒng)隨著應用的不同而不同：若在車載系統(tǒng)，供電為12V車載電源；在AGV/無人機系統(tǒng)，供電則為48V蓄電池；在工業(yè)領域，供電又可能為24V現(xiàn)場總線電壓，因此能夠支持寬電壓范圍的電源模塊相當重要。另外，激光雷達工作環(huán)境也尤為復雜，電源系統(tǒng)必須在任何工況下保證穩(wěn)定的輸出，電源需求也很明確： 寬輸入電壓：保證產(chǎn)品適應于所有的供電系統(tǒng)； 高效率：保證系統(tǒng)的續(xù)航能力和系統(tǒng)的最優(yōu)設計； 高集成度：受限于內(nèi)部空間，要求模塊體積盡可能小； 高可靠性、穩(wěn)定性：在高溫、顛簸、振動、雷擊等惡劣環(huán)境下應具有穩(wěn)定可靠的輸出； 低噪聲：激光雷達系列中有較多敏感器件，電源模塊要保證自身過硬的EMC和EMI能力；
目前，嶺緯科技在Titan M1高端系列產(chǎn)品中已全面采用了Vicor PI3740電源轉換模塊。 PI3740可將8-60V的供電電壓轉換為12V電壓供系統(tǒng)使用，若系統(tǒng)中還需要其它如5V、3.3V的電壓軌，再通過POL電源芯片進行二級轉換。 Viocr電源在系統(tǒng)中的優(yōu)勢 PI3740是一款高轉換效率、功率密度的電源模塊，PI3740升降壓穩(wěn)壓器支持8-60VDC工作電壓范圍，能夠以高達96%的效率提供高達140W的功率及高達8A的輸出電流。嶺緯科技（廈門）有限公司市場及銷售總監(jiān)兼硬件設計部經(jīng)理芮明昭先生表示：“Vicor的參考設計做的相當優(yōu)秀，依據(jù)過硬的參考設計和技術團隊的現(xiàn)場支持，產(chǎn)品的導入和評估工作進展相當順利，表現(xiàn)出卓越的系統(tǒng)優(yōu)勢： PI3740體積小、效率高、集成度高，滿足激光雷達的系統(tǒng)供電需求； PI3740的8～60V寬輸入電壓適應系多領域應用； Vicor電源模塊的集成度高，減少了外圍器件的使用量，設計方便靈活； 系統(tǒng)測試中進行了高低溫、沖擊、極限、帶載老化等多項測試，電源模塊運行可靠穩(wěn)定； 未來趨勢 未來，激光雷達將向低成本、固態(tài)化、量產(chǎn)化方向發(fā)展。系統(tǒng)要求電源具有足夠寬的電壓范圍，尺寸進一步降低，轉換效率進一步提高。在無人駕駛應用領域，整體方向依然是要實現(xiàn)激光雷達的更高分辨率和精準度，進一步保證無人駕駛的安全性。相信在和Vicor支持團隊的配合下，未來的新產(chǎn)品驗證工作會更加順利。 |
