據(jù)麥姆斯咨詢報道，Insight LiDAR近日在2020年消費電子展（CES 2020）上發(fā)布了面向新興自動駕駛（AV）市場的超高分辨率、遠距離數(shù)字相干激光雷達（Digital Coherent LiDAR™）傳感器。Insight LiDAR從Insight Photonic Solutions公司獨立分拆而來，后者是設計、制造成像和傳感應用的高線性波長掃描激光光源領域的市場領導者。

Insight獨特的傳感器結(jié)合了多項關鍵技術，可提供低成本的芯片級激光雷達，不僅具有在200米以上范圍探測低反射率物體的靈敏度，而且還具有業(yè)界領先的分辨率，物體掃描像素提高了10~20倍。這種超高分辨率以及直接多普勒測速性能，使自動駕駛汽車能夠比以往更快地識別和分類對象，同時還提供了解決自動駕駛前沿挑戰(zhàn)的必要關鍵信息。

激光雷達是實現(xiàn)自動駕駛最關鍵的傳感器之一。根據(jù)麥姆斯咨詢出版的《激光雷達技術及核心元器件-2019版》報告，激光雷達是一種光學感知技術，可以讓機器“看清”周圍的環(huán)境，幫助決策自主運行。在美國汽車工程師學會（SAE）定義的L3級及以上自動駕駛汽車之中，作為3D視覺傳感器的激光雷達彰顯了其重要地位，為自動駕駛的安全性提供了有力保障。不過，目前傳統(tǒng)的激光雷達傳感器無法同時滿足自動駕駛汽車所需要的所有關鍵性能、成本以及可靠性目標。

調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）激光雷達采用基于光源頻率調(diào)制的測量方法，通過比較任意時刻反射信號頻率與此時刻發(fā)射信號頻率的之差方法來得到目標的距離信息。FMCW激光雷達采用相干測量技術。激光器發(fā)出的光經(jīng)分束器后分為兩束，一束作為本振光，另一束在調(diào)制后經(jīng)光學系統(tǒng)照射到目標物體上，反射回來的光（信號光），與本振光在光電探測器上混頻。相干測量具有轉(zhuǎn)換增益高、獲得光信號全部信息（振幅、頻率、相位）、對背景光濾波性能高、可探測微弱信號等優(yōu)勢，可以同時檢測多個目標的距離和速度信息。

Insight的FMCW數(shù)字相干激光雷達完全自主研發(fā)，能夠提供比飛行時間（ToF）激光雷達高10~100倍的靈敏度，同時提供直接多普勒速度測量。憑借在高分辨率醫(yī)學和工業(yè)成像領域超過12年的開發(fā)經(jīng)驗，Insight的專利使能技術最終打造了一款首次同時滿足所有關鍵性能、可靠性和成本要求的小型激光雷達傳感器。

Insight數(shù)字相干激光雷達的突破包括：

■ 超高分辨率：提高10~20倍的分辨率，使其即使在200米的遠距離也能識別低反射率的小型物體。

■ 直接多普勒速度測量：像素級速度測量可以使系統(tǒng)延遲降低5~8倍。

■ 真正的固態(tài)快軸掃描：快軸中沒有任何運動部件，實現(xiàn)了高可靠性和低成本。

■ 軟件定義的分級聚焦（Foveation）。

■ 芯片級架構(gòu)：所有光子器件均在光子集成電路（PIC）上，所有電子電路都在ASIC上，實現(xiàn)了低成本、可擴展的半導體成本結(jié)構(gòu)。

■ 免疫性能：不受日光以及其他激光雷達或光子入侵的干擾影響。

Insight對比傳統(tǒng)激光雷達，顯著提高的物體像素對于自動駕駛探測和識別至關重要

Insight廣泛的專利產(chǎn)品組合不僅覆蓋了對于FMCW探測至關重要的光源設計與控制技術，而且還包括實現(xiàn)高分辨率、分級聚焦、大視場以及遠距離探測性能的系統(tǒng)IP。

Insight首席執(zhí)行官Michael Minneman說：“自動駕駛汽車的環(huán)境感知確實是一個難題。對于激光雷達，我們無法隨意選擇想要滿足的系統(tǒng)規(guī)格。要為自動駕駛感知開發(fā)團隊提供安全、有效的點云，需要同時滿足至少20個真正關鍵的規(guī)格要求。而且，還必須采用可擴展的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)數(shù)百萬量級的低成本生產(chǎn)。這正是Insight經(jīng)過12年技術開發(fā)才能真正整合的優(yōu)勢。”

Insight開發(fā)與技術負責人Chris Wood補充說，“自動駕駛感知團隊要求提高物體探測分辨率。更高的像素可以幫助算法更快地識別物體并做出關鍵決策。我們的技術使我們能夠大幅提高像素，同時提供直接的速度信息。這些數(shù)據(jù)一起解決了自動駕駛所面臨的大部分挑戰(zhàn)。”

Insight近日將在美國拉斯維加斯舉辦的2020年消費電子展（CES 2020）上展示這款數(shù)字相干激光雷達。

Insight數(shù)字相干激光雷達的主要特點：

■ 遠距離，對于10%反射率的物體，探測距離可達200米

■ 超高分辨率，高達0.025°x 0.025°

■ 大視場，120°x 340°

■ 像素級直接多普勒測速

■ 真正靈活的固態(tài)快軸掃描

■ 完全不受陽光和其他激光雷達的干擾

■ 低成本全半導體芯片方案

關于Insight LiDAR

Insight LiDAR于2016年成立，是總部位于科羅拉多州博爾德（Boulder, CO）的Insight Photonic Solutions的全資子公司。Insight Photonic Solutions是基于光子芯片的高速波長掃描激光技術的全球領先企業(yè)。Insight的產(chǎn)品廣泛應用于從生物醫(yī)學成像到半導體制造，從材料加工到環(huán)境傳感的各種應用。

（作者： 麥姆斯咨詢殷飛）