什么是自动驾驶技术中的LiDAR？ ～感测功能高性能化的要点～

随着自动驾驶汽车数量的增加和自动驾驶水平的提高，预计LiDAR的安装数量将会增加。随着自动驾驶水平的提高，相应地对LiDAR的感测功能提出了高性能化的要求。今后，要求构成LiDAR的电子零部件具备的功能和性能包括“高功率化”、“通信高速化”、“小型化/轻量化”，各自必须具备的条件如下：

●高功率化
要想提高障碍物的识别精度，获取的点云必须更精细。如果数据的处理量因高分辨率化而增加，主CPU等半导体的功耗也会增加，因此高功率化不可或缺。

●通信高速化
随着数据量的增加，对高频、高速传输处理能力提出了更高的要求。

●小型化／轻量化
除了上述课题外，还需要缩小电子零部件的尺寸。

关于LiDAR的系统配置

总体配置

LiDAR系统由下述零部件构成，图1示出系统配置。

●激光二极管: 高速通过脉冲状的电流，照射具有相同波长和相位的脉冲状的激光。

●光电二极管: 发挥着将光转换成电信号的作用。电流和电压是由于受光而产生的。在光电二极管受光电路置入放大器，令输出电压放大。

●FPGA: 即使在置入产品后也可以改写电路以设定任意逻辑电路配置的集成电路。

●MCU（微型计算机）: 向外部ECU发出控制指令。
●收发器: 用来与外部进行通信的元器件或者电路。
●存储器（DDR): 作为数据处理时的缓存使用。
●存储器（闪存）: 保存控制软件或传感器数据
●DC/DC转换器: 将电池提供的电压转换为每个电子零部件或电路所需的电压。

DC/DC转换器

在DC/DC转换器电路中，为了去除输入部的噪声和使得输出部平滑，通常使用导电性聚合物混合铝电解电容器，为了进行电压转换，通常使用车载用功率电感器，为了进行电压测量，通常使用芯片电阻器（高精度芯片电阻器）。

收发器 I/F

如图中所示，在收发器电路中使用两根线与外部设备（CAN、Ethernet等）进行通信。这里必须注意的是静电和噪声。这是因为如果静电或噪声从通信线路进入，在最坏的情况下会导致电子零部件的故障。通常由用于静电预防措施的片式压敏电阻器和ESD抑制器构成。

光电二极管受光电路

光电二极管输出与入射的光强度成比例的电流。由于激光反射光较弱，必须使用放大器电路来放大信号。要实现高精度的放大器电路，需要高精度的芯片电阻器和对于因温度而引起的特性变化予以补偿的热敏电阻器。

激光二极管照射电路

照射电路非常简单，由激光二极管、FET（GaN）和栅极电阻器构成。为了进行高速、大电流的脉冲照射，需要高精度地进行FET（GaN）的ON/OFF。此外，抑制ON/OFF时的噪声也很重要，需要使用支持高功率的栅极电阻器。