文章來源 Macnica Engineer

加速LiDAR開發的AD-FMCLIDAR1-EBZ是什麼?

什麼是激光測距系統?

LiDAR是"Light Detection and Ranging"的簡稱,是指一邊掃描激光,一邊照射對象物,通過觀測反射光,測量與對象物的距離的光傳感器技術。

 

如下表所示,測距傳感器有各種各樣的種類,您需要根據應用選擇最佳方法。其中,LiDAR已成為實現自動駕駛和AGV不可或缺的技術,是備受關注的解決方案之一。但是,實施這些技術需要復雜的專業知識和技術。

 

本文介紹了ADI公司的LiDAR應用原型平台,該平台可減輕LiDAR部署的障礙並加速開發。

 

測距傳感器方式比較

方式好處缺點最佳用途
視覺(攝像頭)最高分辨率
顏色信息
夜間
惡劣天氣
距離範圍
目標分類
超聲波聲納不受天氣影響
低成本
距離範圍(短)
最低分辨率
響應速度

低速目標
近距離(接近)

雷達不受天氣影響
測量範圍(最長)
測速、大小推斷

低分辨率

目標檢測
目標跟踪

LiDAR

高分辨率
測量範圍

惡劣天氣
目標顏色相關性

3D映射
初始目標分類
障礙檢測

面向 LiDAR 開發人員的平台"AD-FMCLIDAR1-EBZ"

ADI公司為LiDAR開發人員提供了開發平台AD-FMCLIDAR1-EBZ。

 

通過充分利用該公司自主開發的高速AD技術、跨阻抗放大器(TIA)、雪崩光電二極管(APD)的互聯技術,利用改進了噪聲基底和帶寬的LiDAR技術,實現遠距離更高精度的物體檢測。

 

AD-FMCLIDAR1-EBZ主要有以下3個特徵:

 

  • 模塊化平台,易於根據應用進行定制
  • 為LiDAR開發提供卓越的硬件性能
  • 支持全面的軟件開發。

易於定制的模塊化平台

LiDAR的開發需要針對應用優化範圍、視野和光學架構。

 

AD-FMCLIDAR1-EBZ由3塊基板組成,分別是激光基板、模擬前端基板和數據處理基板,可根據不同的需要進行模塊化定制。

 

在評估期的時候,請連接到推薦的FPGA主板,如Arria10SoC。

 

以下是構成AD-FMCLIDAR1-EBZ的3塊基板的說明。

數據採集板

  • 配備AD9094(ADC)的基板,可高速採集數據。
  • FMC 連接器可輕鬆連接到 FPGA 板,將模擬前基板與激光板直接連接

激光基板

  • 搭載了4個激光器和最合適的驅動器與電源,用於發射激光的基板。
  • 與模擬前端基板以機械方式連接,並通過電纜連接到數據採集板。
  • 也可以定制激光的視野變化等。

模擬前端板

  • 感應反射過來的激光,使其放大後向數據採集板傳送信號。
  • 配備16ch的APD(雪崩光電二極管)和4ch的TIA(互阻抗放大器)
  • 預裝LTC6561
  • 可以根據特定的使用情形定制光學元件
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AD-FMCLIDAR1-EBZ C配置

LiDAR開發的卓越硬件性能

AD-FMCLIDAR1-EBZ提供了LiDAR開發所需的硬件功能。

 

主要特性包括:

  • 1D非掃描探測裝置
  • 波長905nm
  • 範圍:1~10m(不使用光時。 使用光時可延長至60米以上)
  • 水平分辨率16像素
  • FOV:激光FOV15(水平)x30(垂直)
  • 4個通道上高達1個GSPS的數據採樣
  • 符合I級激光安全標準
  • 可將標準化的FMC高管腳計數(HPC)連接器插入選定的FPGA板
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AD-FMCLIDAR1-EBZ 外觀

豐富的軟件開發支持

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AD-FMCLIDAR1-EBZ Configuration

LiDAR軟件的開發也需要大量的資源。

 

AD-FMCLIDAR1-EBZ提供了多種軟件開發支持,可幫助縮短開發週期,如下所示:

  • 完全開源的軟件框架,可與客戶設計集成
  • 可許可的JESD204接口框架
  • Matlab和Python包裝器
  • 探測裝置專用系統控制及數據採集API
  • 支持Linux、Windows和Mac OS
  • MATLAB®、Simulink®、C/C++和Python示例應用程序
  • HDL 參考設計和驅動程序,在 0 天內實現開發

應用示例

  • ADAS
  • 無人機
  • 機械人
  • 工業用自動化
  • SLAM(同時獲得自身位置地圖)
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