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1.上汽布局纯固态激光雷达，自动驾驶核心技术领域再落一子
近年来，全球智能辅助驾驶产业快速兴起，市场规模迅速攀升，gii数据预计到2027年将达到2973亿美元。作为智能辅助驾驶的核心传感器，激光雷达也将随着智能辅助驾驶的发展顺势而起。yole测算，激光雷达整体市场将从2020年1.8亿美元增长到2026年的57亿美元，复合年化增速高达23?激光雷达或将成为新“蓝海”，为相关产业链公司带来全新机遇。
今年5月，以色列纯固态激光雷达开发商opsys宣布与中国汽车零部件供货商、欧菲光（002456）集团股份有限公司（简称“欧菲光”）全资子公司——上海欧菲智能车联科技有限公司（简称“上海欧菲车联”）达成合作协议。此后，上海欧菲车联团队发力，在7、8月短短两个月时间里，已完成该款纯固态激光雷达在国内多家主机厂、造车新势力首次技术对接。
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和传统激光雷达相对比，这款纯固态2d可寻址激光雷达在技术上有着多项突破：
纯固态，没有任何活动部件，具备高耐用性；
通过更先进的vcsel发射激光器和spad探测器实现整个总成的低成本生产；
提供高达0.1°/0.1°角分辨率和最高达1000 hz扫描速率；
在0.1°/0.1°角分辨率下，@10?射率物体，200米内探测概率>；90?
在单元模组视场角内持续提供分布均匀的该模组最高性能分辨率；
前向远距感知总成模组厚度小于50mm，更利于主机厂整车造型设计。
这款纯固态激光雷达拥有多项技术突破和专利，其技术参数通过现场技术人员的详细讲解，并辅以实车随机路段、随时测试的方式，带给各大车企技术及其相关从业人员震撼的视觉冲击：几乎找不到任何杂讯的点云质量，出色的还原了行车周围的真实场景及画面。
随机测试画面
此款纯固态激光雷达以其别致的单元化设计，颠覆了传统机械式或mems半机械半固态激光雷达的设计结构。其收、发模组芯片化模式、结合了欧菲光擅长的aa光学模组装调方式，让该款激光雷达更像一款“高端的摄像头”。它的设计装调方式，与上海欧菲车联正在大批量供货的三目摄像头“如出一辙”。
纯固态激光雷达单元模组
鉴于此款纯固态激光雷达随机各种路况、随时实测的出色表现，一些主机厂技术、规划、采购团队，已多次到访上海欧菲车联进行技术、商务洽谈，其中不乏跨国高端车企。根据开发规划，预计2022年四季度将迎来一轮测试样机预定排队潮。随着该款纯固态激光雷达的率先落地装车，将加速中国汽车智能辅助驾驶技术迭代升级的步伐。
研发进程
深耕光学光电领域20年，欧菲光在光学研发、设计及制造，以及smt领域的高端cob封装工艺等方面都有着雄厚的技术实力，同时也拥有高水准的自动化制造生产能力，集调试、装配、测试、品控于一身。
2015年起，欧菲光前瞻布局智能汽车领域，目前已取得20余家国内汽车厂商的供货商资质，并积极进行国外汽车厂商的供应商资质认证。依托在光学光电领域的技术优势，公司深度布局智能驾驶、车身电子、智能中控，以光学镜头、摄像头为基础，延伸至毫米波雷达、激光雷达、抬头显示（hud）等产品，为客户提供全方位的产品和服务。
欧菲光车载业务的核心竞争力是提供系统级ag九游会j9登录入口旧版的解决方案的能力。公司立足于先进传感器，同时积极拓展硬件、软件和算法能力，公司可定制开发自动泊车系统，周视系统，行泊一体驾驶域控制器，集成以太网关的车身域控制器，仪表中控，hud等系统级产品。具有未来走向跨域融合的实现能力。
2022年上半年，欧菲光智能汽车业务实现营业收入5.96亿元，同比增加44.31?目前，欧菲光智能汽车业务客户既包含传统车企，也包含造车新势力。在车载摄像头领域，公司多款产品已经实现量产，成为国内多家汽车厂商的的主要供应商。凭借雄厚的研发实力，快速的开发周期，稳固的客户基础以及高品质、自动化的制程工艺，公司将推动智能汽车相关营业收入实现快速增长。
2.亮道智能发布中国市场首款纯固态flash激光雷达
雷锋网按：本文为雷锋网专栏，作者系佐思产研研究总监周彦武，雷锋网经授权发布。
leddartech是源自加拿大魁北克国家光学研究所的初创企业，累计融资1.2亿美元，投资方包括全球三大tier1麦格纳、德尔福、马瑞利，全球第一大光电元件厂家欧司朗，大型混合信号半导体厂家idt等。
leddartech并非是要提供激光雷达产品，而是要提供固态激光雷达的关键元件之一：信号处理集成电路。
不过，为了推广其集成电路，leddartech推出了一系列固态激光雷达的套件，不带mems镜的套件价格不到600美元。
上图为leddartech固态激光雷达示意图，激光发射阵列发射多组激光，pin型光电二极管接收激光反射回来的光波，类似于ccd或cmos图像传感器的原理，最终得到一张3d图像。
图像中的物体与雷达的精确距离可以通过简单的计算得知，同时可以根据激光反射强度值，轻松识别出常见物体，如行人、道路、混凝土建筑、路灯、草地，也可以用mems镜偏转来使激光束对物体进行扫描。
这次拆解的是leddarvu8激光雷达，leddarvu8激光雷达参数如下：
经过十多年来的潜心研发，leddartech技术如今已经发展得相当成熟，可以应用在各种商用ag九游会j9登录入口旧版的解决方案中，如高级驾驶辅助系统（adas）、交通管理、导航定位、液位测量等。
leddartech具备系统开发和集成商在研发激光雷达应用时对传感器的主要需求：小尺寸、低成本、低功耗、可靠性高、坚固耐用、适应性强。
发射部分：光学镜头
激光发射镜头部分采用准直透镜和衍射透镜结合的方式。反射式和透射式准直镜被用在光束传递系统中，以维持激光谐振腔和聚焦光学元件之间的光束的准直性。
反射式准直镜一般使用的是铜制全反镜，而透射式准直镜则使用硒化锌透镜。衍射光栅透镜基板上光刻上不同厚度的衍射层，通过衍射关系，将不同波长或强度的光成像在不同位置，从而实现分光作用。其作用就像一个光子路由器，将光子们组合成各式各样的形状。
当激光束穿过激光衍射板的微观结构时，光子将被激光衍射板上面的各种形状重新进行定向，类似于旋转型激光雷达的多线扫描。
衍射光栅的基底是低膨胀系数的玻璃或熔石英，上面镀铝，然后把平行线刻在铝膜上。衍射光栅的精度要求极高，很难制造，一般用在天文仪器上。
发射部分的激光二极管是excelitas technologies供应，excelitas technologies是全球最大的民用激光二极管公司之一，年收入大约7亿美元，总部位于美国马萨褚塞。激光二极管型号为tpgew1s09h，属于225微米系列。
excelitas technologies采用金属密封内包装和塑料胶囊外包装设计，相对于工业用激光器来说价格低了很多，适合大量生产的产品。
tpgew1s09h采用gaas外延片，采用ingaas激发层。采用905纳米红外激光。
接收部分
接收部分主要是接收镜头和光电二极管阵列，接收镜头貌似就是一般的聚焦玻璃镜头。
光电二极管阵列是日本滨松的s7509，参数如下：
s7509采用芯片式封装，可以用回流焊或者smt贴片，很适合大规模量产。暗电流比较小，信噪比较高。滨松也有线性apd阵列和单光子阵列产品。
电路部分：母板、发射板和接收板
发射板上有一片德州仪器的d类功率放大器，这芯片一般用于音频放大，推动扬声器这种电流型负载，可能是用来放大电流供电给激光二极管，是个比较奇怪的设计。
接收板上有三片主芯片，包括lattice的一款pld，你也可以称之为fpga，型号为lcmox3lf-2100e-6mg121c。
通过上图可以得知这款fpga属于machxo3系列，采用flash配置内存，逻辑运算大院为2112个，最快型，121脚csfbga封装，商业级产品。
上图为lcmox3lf-2100e-6mg121c的内部框架图，与一般的fpga最大不同是其内置pll锁相环电路。pll(phase locked loop)： 为锁相回路或锁相环，用来统一整合时脉讯号，使高频器件正常工作，如内存的存取资料等。
pll用于振荡器中的反馈技术。 许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步。一般的晶振由于工艺与成本原因，做不到很高的频率，而在需要高频应用时，有相应的器件vco，实现转成高频，但并不稳定，故利用锁相环路就可以实现稳定且高频的时脉冲讯号。
对脉冲型激光雷达来说，高精度时钟是保证雷达检测距离精度的关键。leddar tech目前还没有推出asic，只能先用fpga代替。
接收板上有片atmel的flash mcu，型号为atsams70n20-cfn，这是一片内置1024kbyte flash和384 multi port sram的mcu，采用100脚lqfp封装，内置arm cortex m7内核，m7是arm m系列性能最强一款。下图为atsams70n20-cfn的内部框架图。
接收板上还有八片美信的max3806，max3806是光学距离测量器，内置一个60k或30k的开关阻抗，还有一个衰减器和前置放大器。
8片代表8个接收通道。max3806、max4311和max1446一起配合使用，max4311是mux/amp，max1446是一个10比特全差分模拟输入adc，比特率60mbps，内置精密参考电压，32脚tqfp封装，主要用于超声图像生成和ccd图像生成。
flash固态激光雷达可以看做一个图像传感器，上图为应用实例。
母板上主要为供电部分，核心芯片是一片村田的lkdc55kaaa-205，这是一片非隔离式dc/dc转换器，可以输出3a电流，主要供应发射部分。
小结
经过拆解可以看出pin型固态激光雷达除镜头外都有标准的量产元件可以选择，门槛很低，成本也不高，未来可以取代传统的低像素摄像头。但与摄像头比，激光雷达可以全天候全天时工作，雨雪雾霾，白天黑夜都能胜任。
可以想象，未来将会出现更多固态激光雷达产品，而性能更好的线性apd和单光子激光雷达，具备更高的分辨率，有可能进一步挤压摄像头的生存空间。
注：本文部分图片来源自yole拆解报告
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来源：内容由半导体行业观察（id：icbank）编译自ieee，谢谢。
激光雷达越来越多地为自动驾驶汽车、无人机和机器人以及智能手机提供 3d 扫描功能，但它通常使用移动部件来限制它可以缩小的程度。一项新的研究发现，现在科学家们已经开发出一种指尖大小的固态激光雷达芯片，有朝一日可能会让3-d 传感器变得无处不在。
激光雷达传感器使用光的方式与雷达使用无线电波的方式非常相似——它将激光照射到某个位置并分析反射脉冲返回所需的时间，以计算距离并生成该位置的 3d 地图。为了捕获这种飞行时间数据，激光雷达传感器必须引导激光束穿过扫描区域，通常使用的机械部件会使设备速度慢、体积大、不稳定且价格昂贵。
不过，最近，科学家们已经开始探索固态激光雷达传感器，其中的一种策略涉及光学相控阵，它通过改变相位来控制阵列中天线发射的光波——即波彼此同步的程度。但是，这些设备通常需要大型天线才能获得高性能；它们的功耗可以证明很高；当大量元素紧密堆积在一起时，控制大量元素的相位可能具有挑战性，这可能会限制这些设备的分辨率和视野。
固态激光雷达的另一种策略涉及所谓的焦平面开关阵列。这些涉及将芯片划分为像素，每个像素都有一个天线，专门用于传感器视野中的一块空间。芯片中的光开关将光沿着一系列通道传送到每个天线，这些天线发射和接收激光脉冲。该天线阵列放置在镜头后面，用于聚焦进出设备的光线。
“我们的激光雷达与数码相机非常相似，”该研究的资深作者、加州大学伯克利分校的电气工程师ming wu说。“我们只需用我们的光学开关阵列替换 cmos 图像传感器。我们的激光雷达的每个像素都可以发射激光并接收来自目标的反射光，而不是仅仅捕捉进入相机的自然光。这使我们能够测量目标“一个像素一个像素的距离，将 2d 图像扩展到 3d。这种相似性意味着我们可以让激光雷达像今天的智能手机相机一样紧凑。”
然而，到目前为止，开关的尺寸和它们所需的高功率将此类激光雷达传感器限制在 512 像素或更少。现在，wu 和他的同事们已经开发出一种 16384 像素的焦平面开关阵列激光雷达，这是迄今为止固态激光雷达的最高分辨率，它集成在一个 110 平方毫米的硅光子芯片上。
启用新设备的一个关键进步是使用基于微机电系统 (mems) 的开关。这些提供小尺寸、低功耗和快速切换时间。
128 x 128 天线阵列可以将激光束瞄准 16，384 个不同方向，覆盖 70 度的宽视场。相比之下，人类双眼视觉的水平视野范围约为 120 到 140 度。“七十度非常接近智能手机相机的视角，”吴说。
在实验中，该设备在约 10 米范围内的分辨率为 1.7 厘米。该设备可以以 100 千赫兹的速度运行，研究人员称该速度适用于激光雷达扫描仪。
新传感器的横向分辨率相对较低，仅为 0.13 度，清华大学的 hongyan fu 和北京大学的李倩在对这项新研究的评论中指出。他们说，这将限制其对长距离探测的适用性，这是许多焦平面开关阵列激光雷达系统的一个缺点。他们补充说，增加芯片尺寸或缩小每个像素的占位面积可以提高分辨率，可能是通过进一步优化 mems 开关。
科学家们设想将每个 55×55 微米像素的当前尺寸缩小到 10×10 微米，并将芯片尺寸增加到 1×1 厘米，以实现百万像素固态激光雷达。他们指出，鱼眼镜头可以实现 180 度或更大的视野。
“我们的激光雷达的像素大小为 50 微米，与 30 年前发明的第一个 cmos 图像传感器大致相同，”吴说。“我们预计我们的激光雷达的分辨率会随着技术的进步而提高，就像 cmos 图像传感器一样。希望在不到 30 年的时间将其扩展到百万像素分辨率。”
研究人员指出，他们的设备可以在商业 cmos 代工厂中使用标准半导体工艺进行批量生产。“cmos 相机无处不在，因为它们体积小且价格便宜。智能手机相机大小的固态激光雷达将支持许多新应用，”wu 说。“它们将使机器人能够更精确地与人类互动，并与彼此互动。”
除了自动驾驶汽车和驾驶辅助，这些激光雷达传感器“还可用于自动导航无人机——家庭安全无人机将是一个有趣的应用，”吴说。“一些扫地机器人已经拥有一些基本的激光雷达；高分辨率激光雷达将为您的房屋提供更高精度的 3d 地图。其他应用包括移动 3d 传感，包括增强现实。”
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