點(diǎn)擊下方卡片，關(guān)注“新機(jī)器視覺”公眾號
視覺/圖像重磅干貨，第一時間送達(dá)
隨著自動駕駛商業(yè)化和規(guī)模化的進(jìn)一步落地，激光雷達(dá)作為自動駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)的核心硬件之一，也迎來了發(fā)展新機(jī)遇。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，激光雷達(dá)整體市場正在迎來高速發(fā)展，預(yù)計2023年全球搭載激光雷達(dá)的車輛就將突破30萬臺，2025年全球市場規(guī)模將達(dá)到135.4億美元(約合870億元人民幣)，前景十分可期。今天帶大家了解一下激光雷達(dá)的專業(yè)術(shù)語。
1、名稱相關(guān)術(shù)語
2D激光雷達(dá)：一般指單線激光雷達(dá),能夠獲取某單一視場角水平面上的目標(biāo)物方位信息,以及目標(biāo)物在徑向上的距離信息。3D激光雷達(dá)：一般指多線激光雷達(dá),能夠獲取多個不同視場角水平面上的目標(biāo)物方位信息,以及目標(biāo)物在徑向上的距離信息。
先鋒3D激光雷達(dá)傳感器
機(jī)械激光雷達(dá)：機(jī)械激光雷達(dá)，是指其發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)存在宏觀意義上的轉(zhuǎn)動，也就是通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭，將速度更快、發(fā)射更準(zhǔn)的激光從“線”變成“面”，并在豎直方向上排布多束激光，形成多個面，達(dá)到動態(tài)掃描并動態(tài)接收信息的目的。
Velodyne生產(chǎn)的第一代機(jī)械激光雷達(dá)（HDL-64E）
FMCW激光雷達(dá)：FMCW為 Frequency Modulated Conimuous Wave的簡稱,即調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)。FMCW激光雷達(dá)指利用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)進(jìn)行相干探測的激光雷達(dá)系統(tǒng)。
Insight LiDAR推出的基于調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）技術(shù)的激光雷達(dá)
MEMS微振鏡：MEMS為 Micro-lectro-Mechanical System的簡稱,即微機(jī)電系統(tǒng)。MEMS微振鏡為采用MEMS技術(shù)制造的諧振式掃描鏡,把微型反射鏡、MEMS驅(qū)動器、MEMS傳感器集成在一起的光學(xué)微機(jī)電器件。固態(tài)激光雷達(dá)：固態(tài)激光雷達(dá)是指完全沒有移動部件的激光雷達(dá)，根據(jù)技術(shù)路線，主要包括光相控陣（OPA）和 Flash 兩種。OPA：Optical Phase Array的簡稱,即光學(xué)相控陣,通過對陣列移相器中每個移相器相位的調(diào)節(jié),利用干涉原理（類似的是兩圈水波相互疊加后，有的方向會相互抵消，有的會相互增強(qiáng)））實(shí)現(xiàn)激光按照特定方向發(fā)射的技術(shù)。
Flash固態(tài)激光雷達(dá)：Flash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達(dá)的原理也是快閃，不像MEMS或OPA的方案會去進(jìn)行掃描，而是短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光，再以高度靈敏的接收器，來完成對環(huán)境周圍圖像的繪制。因此，F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá)屬于非掃描式雷達(dá)，發(fā)射面陣光，是以2維或3維圖像為重點(diǎn)輸出內(nèi)容的激光雷達(dá)。某種意義上，它有些類似于黑夜中的照相機(jī)，光源由自己主動發(fā)出。
激光雷達(dá)線數(shù)：一般指激光雷達(dá)垂直方向上的測量線的數(shù)量,對于一定的角度范圍,線數(shù)越多代表角度分辨率越高,對目標(biāo)物的細(xì)節(jié)分 辨能力越強(qiáng)。
2、激光器相關(guān)術(shù)語
激光器：封裝指晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程,測試指封裝后的測試過程。
圖攝于光博會瑞欣峰電子展臺
EEL：Ede Emiting Laser的簡稱,即邊發(fā)射激光器。是一種激光發(fā)射方向平行于晶圓表面的半導(dǎo)體激光器。VCSEL：Vertical Cavity Surface Emtting Laser的簡稱,即垂直腔面發(fā)射激光器。是一種激光發(fā)射方向垂直于晶圓表面的半導(dǎo)體激光器。發(fā)光效率：激光器的電光轉(zhuǎn)換效率。外腔激光器：一種特殊結(jié)構(gòu)的激光器,在普通激光器諧振器的基礎(chǔ)上增加一段不含增益的諧振器結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)相比于普通激光器更優(yōu)的性能,如線寬更窄等。
3、探測器相關(guān)術(shù)語
探測器：利用光電效應(yīng)將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,實(shí)現(xiàn)對光信號進(jìn)行探測的裝置。APD ：Avalanche Photo Diode 的簡稱,即雪崩式光電二極管,工作在線性增益范圍。SPAD：Singlc Photon Avalanche Diode 的簡稱,即單光子雪崩二極管, 工作在蓋革模式,具有單光子探測能力。SiPM：Sitcon Photo-Mutiplier的簡稱,即硅光電倍增管。集成了成百上千個單光子雪崩二極管的光電探測器件。PDE ：Photon Detection Eficiency 的簡稱,即光子檢測效率。定義為探測計數(shù)除以入射光子數(shù),用來表征單光子探測器的探測效率。平衡光探測器：通過將兩個性能參數(shù)一致的探測器連接以達(dá)到消除共模噪聲的一種探測器。TIA：Trans-mpeanc Amplificr的簡稱,即跨阻放大器。用于APD 后,將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號,并進(jìn)行信號放大的器件。分立器件：功能單一的獨(dú)立組件。分立器件與集成電路、傳感器、光器件一并為半導(dǎo)體的4大分類。寄生參數(shù)：在物理實(shí)現(xiàn)電子電路或設(shè)備的互連線路時,產(chǎn)生的非理想?yún)⒘?主要包括寄生電容、寄生電阻、寄生電感等。調(diào)制器：利用器件的電光效應(yīng)將信號調(diào)制到光載波上,可以實(shí)現(xiàn)按照特殊規(guī)律變化輸出光信號的器件。線性調(diào)頻光源：不同于固定波長的光源,通過對光源施加一定的變化,使得光源輸出的光頻率隨施加的物理量線性變化。硅光技術(shù)：利用硅基平臺制備集成光電子器件的技術(shù),相比于傳統(tǒng)的分立器件或者其他半導(dǎo)體平臺制備的光學(xué)組件具有成本、集成度、可靠性等方面的優(yōu)勢。
4、芯片相關(guān)術(shù)語
芯片封裝及測試：封裝指晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程,測試指封裝后的測試過程。IC、集成電路、芯片：Integrated Circuit的簡稱,是一種微型電子器件或部件。采用半導(dǎo)體制造工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等組件及它們之間的連接導(dǎo)線全部制作在一小塊半導(dǎo)體芯片如硅片或介質(zhì)基片上,然后焊接封裝在一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的電子器件。 
SPAD陣列探測芯片 圖源芯輝科技
激光雷達(dá)專用芯片：針對激光雷達(dá)應(yīng)用設(shè)計開發(fā)的能夠完成特定功能的芯片,具有很強(qiáng)的專用性。多通道模擬前端芯片：集成多通道跨阻放大器和高速模擬開關(guān)的專用芯片,具有各通道偏壓獨(dú)立可調(diào)、安全監(jiān)控和保護(hù)、飽和信號優(yōu)化等功能。SoC：SoC為System on Chip的簡稱,即片上系統(tǒng)芯片。單片集成探測器、前端電路、波形數(shù)字化、波形算法處理等模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)光子輸入、點(diǎn)云輸出晶圓：制造集成電路芯片的襯底。由于是晶體材料,其形狀為圓形, 故稱為晶圓。按其直徑主要分為4英寸、5英寸、6英寸、8 英寸、12英寸等規(guī)格。Foundry：晶圓代工廠,專門負(fù)責(zé)生產(chǎn)芯片,不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計,可同時 ,為多家設(shè)計公司提供服務(wù),如臺積電、中芯國際等。CMOS工藝：制造互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝。
5、測量標(biāo)的相關(guān)術(shù)語
車規(guī)級：符合汽車要求的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),包括環(huán)境要求、安全要求等。可靠性：一般指產(chǎn)品可靠性,是組件、產(chǎn)品、系統(tǒng)在一定時間內(nèi)、在一定條件下無故障地執(zhí)行指定功能的能力或可能性,安全性：產(chǎn)品在使用、儲運(yùn)、銷售等過程中,保障人體健康和人身、財產(chǎn)安全免受傷害或損失的能力或可能性,包括功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全、激光安全等。ToF測距法：Time of Flight,即飛行時間測距法。通過記錄發(fā)射一束激光脈沖與探測器接收到回波信號的時間差,直接計算目標(biāo)物與傳感器之間距離的探測方法。
TOF基本測距原理 圖源力策科技官網(wǎng)
三角測距法：系統(tǒng)以一定角度發(fā)射的激光照射在目標(biāo)物后,在另一角度對反射光進(jìn)行成像,根據(jù)物體在攝像頭感光面上的位置通過三角幾何原理推導(dǎo)出目標(biāo)物距離的探測方法。
三角測距基本原理 圖源力策科技官網(wǎng)
測遠(yuǎn)能力:一般指激光雷達(dá)對于10%低反射率目標(biāo)物的最遠(yuǎn)探測距離。最近測量距離：激光雷達(dá)能夠輸出可靠探測數(shù)據(jù)的最近距離。測距盲區(qū)：從激光雷達(dá)外罩到最近測量距離之間的范圍,這段距離內(nèi)激光雷達(dá)無法獲取有效的測量信號,無法對目標(biāo)物信息進(jìn)行反饋。角度盲區(qū)：激光雷達(dá)視場角范圍沒有覆蓋的區(qū)域,系統(tǒng)無法獲取這些區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物信息。角度分辨率：激光雷達(dá)相鄰兩個探測點(diǎn)之間的角度間隔,分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。相鄰探測點(diǎn)之間角度間隔越小,對目標(biāo)物的細(xì)節(jié)分辨能力越強(qiáng)。測距精度：激光雷達(dá)對同一距離下的物體多次測試所得數(shù)據(jù)之間的一致程度,精度越高表示測量的隨機(jī)誤差越小。測距準(zhǔn)度：激光雷達(dá)探測得到距離數(shù)據(jù)與真值之間的差距,準(zhǔn)度越高表示測量結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)符合程度越高。點(diǎn)頻：激光雷達(dá)每秒完成探測并獲取的探測點(diǎn)的數(shù)目。抗干擾：激光雷達(dá)對工作同一環(huán)境下、采用相同激光波段的其他激光雷達(dá)的干擾信號的抵抗能力,抗干擾能力越強(qiáng)說明在多臺激光雷達(dá)共同工作的條件下產(chǎn)生的噪點(diǎn)率越低功耗：激光雷達(dá)系統(tǒng)工作狀態(tài)下所消耗的電功率。多傳感器標(biāo)定：將多傳感器得到的各自局部空間坐標(biāo)下的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到 一個統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系的過程。
6、行規(guī)協(xié)會相關(guān)
AECQ：AEC為Automotive Electronics Council的簡稱,即汽車電子協(xié)會,AECQ指該協(xié)會制定的汽車電子零件的標(biāo)準(zhǔn),通常包括:AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q200等。IPC：Istisue of rinted Circuits的簡稱,ssciaion Conecting Electronics Industries的前身,即國際電子工業(yè)聯(lián)接協(xié)會。USCAR：The United States Council for Automotive Rescarch 的簡稱,即美國汽車研究委員會。ISO：Intermational Organization for Standardization 的簡稱,即國際標(biāo)準(zhǔn)化組織。IEC：Intemational Electrotechnica Commission的簡稱,即國際電工委員會。SAE：Society of Automotive Egineers的簡稱,即美國機(jī)動車工程師學(xué)會。GB：國標(biāo)的簡稱,中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。FMEA：Faiure Mde and ficts Analysis的簡稱,即失效模式與影響分析。是在產(chǎn)品設(shè)計階段和過程設(shè)計階段,對構(gòu)成產(chǎn)品的子系統(tǒng)、零件,對構(gòu)成過程的各個工序逐一進(jìn)行分析,找出所有潛在的失效模式,并分析其可能的后果,從而預(yù)先采取必要的措施,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性的系統(tǒng)化的工作。FTA：Faul trec Aalysis的簡稱,即故障樹分析。主要用在安全工程以及可靠度工程領(lǐng)域,用來了解系統(tǒng)失效的原因,并且找到最好的方式降低風(fēng)險,或確認(rèn)某一安全事故或特定系統(tǒng)失效的發(fā)生率。FMEDA：Failure Modes ficts and Diagnostic Analysis的簡稱,即失效模式影響和診斷分析。對功能安全產(chǎn)品的失效風(fēng)險、是否可診斷進(jìn)行定性分析,同時也為平均失效概率和安全完整性等 級的計算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。STPA：Systems-Theoretic Process Analysis的簡稱,即系統(tǒng)理論的過程分析。是一種主動分析方法,可分析開發(fā)過程中事故的潛在原因,從而消除或控制危險源。激光產(chǎn)品等級認(rèn)證：通常使用IEC/EN60825-1標(biāo)準(zhǔn),即國際電工委員會/歐盟激光產(chǎn)品-安全等級認(rèn)證。IECEx：IEC Scheme for Certification to Standards for Electrical Equipnen or Exlosive Atmospheres 的簡稱,即國際電工委員會防爆電氣產(chǎn)品認(rèn)證體系。FCC：Federal Communications Commission的簡稱,電子電器設(shè)備進(jìn)入美國市場需要符合FCC認(rèn)證。
ATEX：ATmosphdesEXplosibese 的簡稱,即歐盟發(fā)布的《潛在爆炸環(huán)境用的設(shè)備及保護(hù)系統(tǒng)指令》。CE-EMC：Conformite Europeenne - Electro Magnetic Compatibility 的簡稱,即歐盟發(fā)布的《電磁兼容性指令》。—版權(quán)聲明—
僅用于學(xué)術(shù)分享，版權(quán)屬于原作者。
若有侵權(quán)，請聯(lián)系微信號:yiyang-sy 刪除或修改！
