當(dāng)前，全球重大前沿技術(shù)和顛覆性技術(shù)快速突破，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，創(chuàng)新領(lǐng)域、創(chuàng)新方式和創(chuàng)新范式深刻調(diào)整，我國(guó)發(fā)展迎來(lái)新的戰(zhàn)略機(jī)遇。

在此趨勢(shì)下，飛芯電子加大自主創(chuàng)新，掌握了激光雷達(dá)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)，并獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利授權(quán)，有效填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域的空白，不僅提高了飛芯電子的核心競(jìng)爭(zhēng)力，更進(jìn)一步增加了我國(guó)在激光雷達(dá)前沿技術(shù)領(lǐng)域的全球話語(yǔ)權(quán)！

專注自主研發(fā)，掌握發(fā)明專利

近年來(lái)，由于激光技術(shù)、嵌入式技術(shù)和集成光學(xué)的發(fā)展，激光測(cè)距技術(shù)正朝著數(shù)字化、自動(dòng)化、低成本、小型化的方向發(fā)展。激光測(cè)距雷達(dá)因具有精度高、體積小、測(cè)量范圍廣的優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。

隨著智能化技術(shù)的持續(xù)突破和升級(jí)，受無(wú)人駕駛車隊(duì)規(guī)模擴(kuò)張、高級(jí)輔助駕駛中激光雷達(dá)應(yīng)用滲透率提升、以及服務(wù)型機(jī)器人及智能交通建設(shè)等領(lǐng)域需求的推動(dòng)，激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模快速擴(kuò)容。根據(jù)尚普咨詢集團(tuán)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2026年全球激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到735.7億元，在2023-2026年預(yù)測(cè)期的復(fù)合年增長(zhǎng)率為29.55%。

傳統(tǒng)激光雷達(dá)探測(cè)器大多采用單點(diǎn)或多線掃描測(cè)量方式，其需要配置機(jī)械掃描裝置，但掃描速度緩慢、圖像空間分辨率低，無(wú)法清晰地識(shí)別和分辨小物體。因此，在進(jìn)行距離測(cè)量時(shí)一般采用TOF傳感器，通過(guò)測(cè)量光束到達(dá)物體和返回所用的時(shí)間來(lái)確定物體距離。

然而，采用CMOS工藝制程的TOF傳感器，通常將激光波長(zhǎng)設(shè)定在大氣光譜能量較弱的近紅外波段，加上遠(yuǎn)距離測(cè)距、低功率激光測(cè)距、焦平面成像測(cè)距等使用限制，進(jìn)一步削弱了進(jìn)入單個(gè)像元內(nèi)部的激光回波能量。即使增大感光面和積分時(shí)間能改善激光回波的量子收集效率，但大尺寸光敏區(qū)的寄生效應(yīng)影響帶寬，而長(zhǎng)積分周期的引入嚴(yán)重影響了TOF的測(cè)距精度與測(cè)量范圍，讓TOF傳感器很難在“高精度測(cè)距測(cè)不遠(yuǎn)”與“長(zhǎng)距離測(cè)距誤差大”之間找到平衡，同時(shí)無(wú)調(diào)制與解調(diào)機(jī)制的TOF測(cè)距方式，造成了激光測(cè)距設(shè)備間的相互干擾。

針對(duì)這一薄弱環(huán)節(jié)，飛芯電子開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，持續(xù)推進(jìn)激光雷達(dá)領(lǐng)域科技攻關(guān)和成果轉(zhuǎn)化過(guò)程，著力補(bǔ)齊短板和鍛造長(zhǎng)板，掌握了“TOF距離傳感器、傳感陣列及基于TOF距離傳感器的測(cè)距方法”發(fā)明專利（CN 110389351 B）。通過(guò)提供一種TOF距離傳感器、傳感陣列及基于TOF距離傳感器的測(cè)距方法，縮短解調(diào)信號(hào)的積分時(shí)間，減少噪聲積分和背景光直流積分，提高信噪比與探測(cè)距離！

強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

據(jù)了解，飛芯電子發(fā)明的“TOF距離傳感器、傳感陣列及基于TOF距離傳感器的測(cè)距方法”，能提供一種TOF距離傳感器，包括電子裝置。該電子裝置用于產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)以及i個(gè)解調(diào)信號(hào)組和1個(gè)復(fù)位信號(hào)，每個(gè)解調(diào)信號(hào)組包括N個(gè)解調(diào)信號(hào)，所述復(fù)位信號(hào)與解調(diào)信號(hào)互補(bǔ)，解調(diào)信號(hào)相對(duì)于彼此相移且具有與調(diào)制信號(hào)共同的發(fā)射起點(diǎn)，解調(diào)信號(hào)具有相同脈寬。

該傳感器還包括輻射源，用于發(fā)射輻射；接收裝置，用于接收由對(duì)象反射的輻射；判定修正裝置，用于使所接受的輻射與所有解調(diào)信號(hào)中的相應(yīng)一個(gè)相關(guān)，以便形成多個(gè)相應(yīng)的相關(guān)值。獲取多個(gè)相關(guān)值中最大的相關(guān)值所對(duì)應(yīng)的解調(diào)信號(hào)的上升沿與調(diào)制信號(hào)的發(fā)射起點(diǎn)之間的時(shí)間，將該時(shí)間作為解調(diào)信號(hào)發(fā)射起點(diǎn)的時(shí)延，并減小所述解調(diào)信號(hào)的當(dāng)前脈寬；循環(huán)裝置，其用于循環(huán)通過(guò)判定修正裝置對(duì)解調(diào)信號(hào)的發(fā)射起點(diǎn)進(jìn)行時(shí)延，直至所述解調(diào)信號(hào)的當(dāng)前脈寬為設(shè)定閾值時(shí)為止；相關(guān)裝置，用于獲取最終用于計(jì)算的多個(gè)相關(guān)值；計(jì)算裝置，通過(guò)所述多個(gè)相關(guān)值計(jì)算距所述對(duì)象的距離。

該項(xiàng)專利的優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)逐次縮短解調(diào)信號(hào)的脈寬，保證探測(cè)接收信號(hào)的同時(shí)，減少噪聲積分和背景光積分，從而提升整個(gè)測(cè)距裝置的信噪比。探測(cè)的對(duì)象可以是人、可移動(dòng)或固定的物體。

值得一提的是，相關(guān)裝置還包括4個(gè)柵體，當(dāng)4個(gè)柵體同時(shí)關(guān)閉時(shí)，由于背景光的存在，光敏區(qū)域會(huì)產(chǎn)生光電子，通過(guò)設(shè)置復(fù)位器可以將4個(gè)柵體同時(shí)關(guān)閉時(shí)背景光在光敏區(qū)域上產(chǎn)生的光電子抽取出去，以免使4個(gè)電容中存儲(chǔ)的光電子量摻雜進(jìn)噪聲。

此項(xiàng)發(fā)明還提供了一種TOF距離傳感陣列，包括申請(qǐng)時(shí)提供的TOF距離傳感器，該TOF距離傳感陣列中TOF距離傳感器呈M行×N列分布，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)到面的測(cè)距，增加了測(cè)距范圍且能夠形成測(cè)距圖像。

探索科技創(chuàng)新，角逐高科技實(shí)力

飛芯電子是一家從事全固態(tài)激光雷達(dá)及其核心芯片研發(fā)設(shè)計(jì)的高科技企業(yè)，以獨(dú)立自主、勇于創(chuàng)新為導(dǎo)向，憑借基于折疊積分和偽隨機(jī)編碼的自研專利所研制開發(fā)的具有強(qiáng)抗干擾能力的新型全固態(tài)激光雷達(dá)核心技術(shù)產(chǎn)品，構(gòu)建了以測(cè)距為核心的激光測(cè)距類產(chǎn)品、具有強(qiáng)抗同類設(shè)備干擾能力的全固態(tài)激光雷達(dá)類產(chǎn)品和高性能低成本的相干傳感類產(chǎn)品三大類產(chǎn)品線戰(zhàn)略布局，不斷賦能汽車智能駕駛、消費(fèi)電子、智慧工業(yè)和智能安防等領(lǐng)域，致力于為客戶提供以高性能、低成本為核心的激光雷達(dá)系統(tǒng)解決方案。

飛芯電子研發(fā)團(tuán)隊(duì)具備多年激光雷達(dá)核心芯片的研發(fā)與產(chǎn)品量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，擁有從傳感器芯片設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成到算法的深度產(chǎn)品整合能力。通過(guò)持續(xù)的研發(fā)投入與技術(shù)創(chuàng)新，截止2022年底，飛芯電子已在激光雷達(dá)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域擁有310余項(xiàng)專利技術(shù)，專業(yè)實(shí)力雄厚。

隨著汽車智能化的發(fā)展，激光雷達(dá)被認(rèn)為是具有巨大市場(chǎng)前景的高端汽車傳感器，飛芯電子“TOF距離傳感器、傳感陣列及基于TOF距離傳感器的測(cè)距方法”專利的獲得，是國(guó)內(nèi)核心技術(shù)的一大突破。不僅夯實(shí)了飛芯電子知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系，發(fā)揮自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)，并形成持續(xù)創(chuàng)新機(jī)制，保持技術(shù)領(lǐng)先地位，持續(xù)提升公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

未來(lái)，期待有更多科技成果不斷涌現(xiàn)，在技術(shù)創(chuàng)新與變革中，共同推動(dòng)我國(guó)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。

審核編輯：湯梓紅