激光雷达系统和汽车–传感器应满足的要求
Marc Schillgalies博士，2019年5月
研究和工业逐渐接近自动驾驶的梦想。激光雷达系统是汽车的基本组成部分，越来越少地依赖驾驶员的主动控制。在此博客中，我们总结了此类系统如今已承担的功能，以及传感器特别发挥的作用。
激光雷达（光检测和测距）技术构成了有效的驾驶员辅助系统的基础，例如自适应巡航控制，碰撞预警系统，车道变更助手和盲点警报。即使激光雷达与雷达有关，它也使用激光束而不是无线电波来测量速度和距离。凭借其极高的角度和距离分辨率，激光雷达系统取代了传统的雷达和摄像头系统。通过软件，可以创建车辆周围区域的非常精确的模型。这不仅可以检测道路使用者（例如其他四轮或两轮车辆和行人），还可以提供有关道路标记，标志和其他交通设施（例如障碍物或交通信号灯）的信息。
激光雷达系统要满足的要求
这种测量系统必须满足哪些汽车和移动性要求？尤其是，使用的传感器需要克服哪些挑战？
监视周围区域：高速行驶的车辆尤其需要极为广阔的“视野”，尽可能有效的预测系统和极为快速且可靠的检测系统。
阻力：所使用的传感器必须能够承受各种环境影响，所有天气条件以及风速。
符合性：电子系统必须自然地符合通常的行业要求，并且所使用的传感器必须适合所使用的传感器系统的整体设计。
成本效益：有很多可能，但是在财务上可行的框架内无法实现所有目标。开发激光雷达系统的人还需要关注成本，并寻找一种既具有100％可靠性又具有成本效益的解决方案。
哪种系统符合最大安全性和弹性的要求？对于在高速行驶的车辆，最好的激光探测系统是可探测距离最大为300米的物体的远程激光雷达系统。各种传感器解决方案可用于汽车领域。
FS-Grafik感应传感器
激光雷达扫描仪在行动
必不可少的：可靠的传感器
任何激光雷达系统的核心都是其传感器。每种传感器技术都有其自身的优缺点。这是一个紧凑的概述：
硅PIN光电二极管
这些基于硅的探测器由三种同名的半导体类型组成：P型，本征型，N型。
+动态范围很广，相对便宜
-落后于现代激光雷达系统所需的良好信噪性能；不太快
硅光电倍增管（SiPM）和单光子雪崩二极管（SPAD）
这些探测器最初是为科学和医学环境中的小规模应用而开发的，正逐渐侵入激光雷达。
-过度转向的危险；不利的信噪比；对温度非常敏感
+良好的放大器特性；很快;与CMOS芯片兼容
砷化铟镓光电二极管（InGaAs）
无需使用普通芯片即可进行管理的技术。 InGaAs在激光雷达世界中仍然相对较新。它们通常用于电信行业的小型光纤网络中。
+测量长距离；光谱范围广
-温度敏感；制造复杂且昂贵
雪崩光电二极管（APD）
APD通过工业和军事技术走向成熟，现在已成为大多数涉及自动驾驶车辆的标准功能。
+高灵敏度；最佳信噪比；快的;便宜的
-与CMOS技术不兼容
如何选择最佳传感器
没有激光雷达，任何驾驶员辅助系统都无法生存。传感器反过来在该技术中扮演着隐藏的主要角色，没有它们，自动驾驶将是不可想象的。如果不使用激光束，将无法安全地测量物体的距离和速度。
如何找到适合您的激光雷达应用领域的最佳传感器系统？制造商在汽车领域的经验和资格又如何呢？您可以建立哪些支持服务？可以定制检测器以满足您的需求和要求吗？
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