在车载光学应用中,TOF(飞行时间)测距方案是当前主流,适合L2+级辅助驾驶及城市复杂路况;FMCW(调频连续波)作为下一代技术,凭借抗干扰优势,更适合L3/L4级高速领航及雨雾等恶劣环境。两种方案的本质区别在于测距原理:TOF通过计算激光脉冲的往返时间测距,而FMCW通过回波频率差测距,后者因此不易受外界环境干扰(如极端天气)。

TOF:当前主流,覆盖中短距与城市场景

TOF是激光雷达目前主流的测距逻辑。在L2+级辅助驾驶(如ACC、AEB)中,基于905nm波长的TOF方案凭借性价比优势已成为市场主流。对于城市NOA(导航辅助驾驶)场景,TOF的角分辨率已足够满足需求,能有效应对城市复杂路况中的近距离障碍物识别。在905nm波长下,探测器多采用更敏感的SPAD或SiPM,但需注意它们容易受强光干扰。

FMCW:下一代技术,长距与恶劣环境优势突出

FMCW被定位为下一代测距技术,其核心优势在于通过频率差计算距离,因此不太容易被外界环境干扰(极端天气)。在L3/L4级高速领航场景中,FMCW的远距探测能力和抗干扰特性使其更适合高速、雨雾等长距恶劣环境。值得注意的是,FMCW目前被广泛运用在光通信领域,这一领域的光源恰恰是1550nm波长,具备产业链基础。1550nm在探测距离和人眼安全方面更有优势,但成本较高。

未来趋势:混合方案与VCSEL主导

展望未来,可能出现前向FMCW+补盲TOF的混合方案,以兼顾长距性能与成本。在激光器结构上,VCSEL(垂直腔面发射器)因制作工艺与主流半导体工艺更兼容,且可通过堆叠提升功率,更有可能主导未来产业链。华为、禾赛等厂商目前都以VCSEL路线为主。

常见问题

TOF和FMCW哪种技术更成熟?

目前TOF是激光雷达的主流测距方案,技术更成熟且成本较低;FMCW作为下一代技术,仍处于发展初期,但抗干扰能力更强。

905nm和1550nm波长如何选择?

905nm因性价比优势在未来多年都将保持主流地位;1550nm在探测距离和人眼安全方面更有优势,但成本较高,其机会主要在FMCW技术路线中。

城市NOA场景适合哪种方案?

城市NOA场景中,TOF的角分辨率已足够满足需求,且成本可控,是当前更实际的选择。

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