深度了解這款明星雷射雷達產品背後的矽光電倍增管(SiPM)技術

Innoviz 是汽車行業的知名雷射雷達製造商,率先開創了雷射雷達感知技術。結合攝像頭和雷達等其他傳感器,Innoviz 能實現真正可脫手、解放雙眼的自動駕駛體驗。安森美 (onsemi)與 Innoviz 合作,助其推出了首款面向汽車市場的商用雷射雷達產品 InnovizOne。

 

InnovizOne 標誌著雷射雷達行業取得重大進步,其中採用了安森美的 12 通道矽光電倍增管 (SiPM)  ArrayRDM-0112,能夠檢測返回的雷射脈衝,從而測量車輛與周圍環境的距離。SiPM 技術依託於高產量 CMOS 矽晶圓代工工藝,與 1550 nm 短波紅外雷射雷達中的探測器相比,具有顯著的成本優勢。此外,SiPM 利用超高增益來檢測單個光子,其性能優於靈敏度較低的雪崩光電二極體探測器,且後者中雷射雷達的測距距離有明顯不足。

 安森美的 ArrayRDM-0112

圖 1:安森美的 ArrayRDM-0112

 

Innoviz 致力於儘可能降低高性能雷射雷達的成本,通過採用 905 nm 近紅外直接飛行時間雷射雷達架構,推動雷射雷達在更多整車廠商中普及。

 

2018 年,寶馬與麥格納合作,選擇 InnovizOne 作為未來轎車平台的雷射雷達技術供應商。經過數年研發,InnovizOne 於 2023 年投入量產,並裝配於寶馬旗艦 7 系轎車(如 i7)助其構建 BMW Personal Pilot 系統,真正實現“解放雙眼”的 L3 級自動駕駛體驗,並於 2024 年春季在德國對外開放。Innoviz 最近還宣布,寶馬將把 InnovizOne 擴展到中國市場的主流 5 系汽車平台。這一振奮人心的進展表明,雷射雷達傳感器技術正從高端豪華車擴展到主流車型,為大眾市場實現安全的自動駕駛奠定基礎。

 

在這篇文章中,我們與 Innoviz 首席執行官 Omer Keilaf進行了深入探討,他分享了對於雷射雷達技術在實現車輛自動駕駛方面的重要性,以及將這項技術推向大眾市場所面臨的挑戰等問題的技術見解。

 

1.能否請您向不熟悉 Innoviz 的用戶介紹一下貴公司雷射雷達產品的獨特之處?

自成立以來,Innoviz 致力於提供出色技術,同時以較低的成本融合先進的硬體和軟體解決方案,致力於滿足整車廠商的需求。我們的方法有助於促進自動駕駛功能普及汽車行業。與安森美等公司積極合作是我們的一大獨特亮點,這使我們能夠充分利用前沿企業在高性能 SiPM 傳感器方面的專業知識。這種合作巧妙地與我們對汽車雷射雷達的共同願景相契合,一起擴展了 905nm NIR dToF 技術的應用範圍,為實現現代自動駕駛長距離檢測性能夯實了基礎。

 

2.安森美與 Innoviz 之間的長期合作可以追溯到貴公司創立之初。能否請您談談與安森美這樣歷史悠久的汽車半導體供應商共同為系統開發關鍵技術,對於貴公司與寶馬等知名整車廠商開展合作並將產品推向市場有怎樣的幫助?

安森美幫助我們順利開發了首款商業產品 InnovizOne,其高性能 SiPM 傳感器增強了我們雷射雷達的靈敏度和探測範圍,使該器件的性能表現遠超傳統解決方案。基於安森美在汽車行業的悠久歷史、高質量標準和嚴謹的支持流程,並綜合 Innoviz 現有的合作關係,我們得以加快開發進度,並確保產品符合寶馬等知名整車廠商的嚴苛標準。我們推崇坦率而透明的問題解決方式,在汽車認證過程中密切合作,這為我們的成功鋪平了道路。

 

 InnovizOne 雷射雷達搭載安森美的 SiPM 傳感器

圖 2:InnovizOne 雷射雷達搭載安森美的 SiPM 傳感器

 

3.這項新技術投入量產的過程中遇到了哪些挑戰?

如何擴大生產以滿足大批量需求,同時確保出色的可靠性和安全性,是一項不小的挑戰。我們與安森美密切合作,發動大家“全員參與”,並與一級供應商和整車廠商保持坦誠溝通,這在我們克服障礙和做好量產準備的過程中發揮了關鍵作用。此外,安森美的高性能 SiPM 傳感器可以滿足 Innoviz 的測距要求,這也是我們成功地將該技術推向汽車市場的一大關鍵因素。

 

4.眾所周知,汽車行業面臨著許多方面的挑戰,包括成本壓力、新技術的採用、嚴格的安全性和可靠性要求。而 Innoviz 卻能脫穎而出,成功建立信譽,成為世界上一些大型汽車製造商的直接系統供應商,請問如何貴公司是應對這些挑戰的?

我們所處的領域對精度和一致性有著超高要求,所以我們必須從各個角度精心設計、測試和驗證產品,以滿足汽車應用的嚴苛標準。我們強大的研發實力和勇於創新的執著精神,始終是我們克服重重阻礙的制勝法寶。通過與整車廠商的緊密合作,我們成功地將我們的技術與他們的具體需求相融合,進而建立了深厚的信任和良好的信譽。

 

依託安森美在汽車行業的豐富經驗以及我們優質的客戶基礎,Innoviz 能夠生產並交付優質產品,為汽車行業邁向下一代自動駕駛的宏偉目標提供有力支持。我們與安森美的戰略合作聚焦於前瞻性的發展藍圖,從而能夠有效應對多樣化挑戰,鞏固我們作為雷射雷達直接供應商的市場定位。

 InnovizOne 雷射雷達在車輛前格柵中的位置

 圖 3:InnovizOne 雷射雷達在車輛前格柵中的位置

 

5.展望未來,您認為哪方面因素對於推動雷射雷達在汽車行業中大規模應用,並達到類似其他感知技術普及程度的影響最大?要實現這一目標,需要克服哪些關鍵挑戰?

放眼未來,雷射雷達想要實現大規模應用,關鍵在於持續展示雷射雷達在安全性和能效方面的優勢。現在,L3 級自動駕駛已經成為現實,越來越多的汽車製造商正開始接受這項技術,並認識到先進雷射雷達方案對於實現真正自動駕駛汽車的價值。

 

雷射雷達是實現自動駕駛的關鍵傳感器技術,可以增強現有的感知方式。我們將繼續與安森美合作開展創新,推動先進汽車發展。在這個過程中,主要的挑戰包括如何優化成本、提高雷射雷達性能以及加強與其他車輛系統的集成。

 

Innoviz 和安森美勠力同行,始終專注於汽車雷射雷達細分市場,從 InnovizOne 研發之初,就致力於通過精準的技術方案降低成本,拓寬這種感知模式的應用範圍。Innoviz 將繼續開發下一代 InnovizTwo 產品,擴大雷射雷達的市場普及範圍。安森美也將繼續為 Innoviz 這樣的領先公司提供支持,協助他們製造搭載業界高靈敏度探測器的直接飛行時間雷射雷達系統,推動實現面向大眾的自動駕駛技術。

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