光検出測距（LiDAR）は現在最も正確な測距技術の1つであり、消費者、自動車、産業などの分野でますます広く使用されており、市場開発の見通しは非常に有望です。この記事では、LiDARのアプリケーションと開発、およびOnsemiのLiDAR開発キットの機能について説明します。
LiDARは精度が高く、用途が広い
モノのインターネット (IoT) アプリケーションでは、低消費電力で高性能なシリコン光電子増倍管 (SIPM) テクノロジが、製品のパフォーマンスを向上させるために、ますます多くの測距およびセンシング アプリケーションに使用されることが期待されています。これは、先進運転支援システム (ADAS)、3D深度マッピング、モバイル アプリケーション、民生用および産業用の測距など、人間の目の安全性を維持できる近赤外線 (NIR) 波長を使用するLiDARアプリケーションに特に当てはまります。
いわゆるSiPMは、共通のシリコン基板上に実装された単一光子アバランシェダイオード (SPAD) に基づく固体単一光子感度デバイスです。SiPMセンサーの高ゲイン、高帯域幅、低電圧、高速応答特性を活用するために、直接飛行時間 (dToF) アプリケーションで使用して、最小の電力予算で正確な測距を実現できます。
産業グレードのLiDARは、垂直方向に最大5 ～ 15cm、水平方向に最大30 ～ 50cmの精度を備え、データの取得と処理能力が高速で、周囲の光や気候条件に対する安定性も優れています。産業グレードのLiDARは、センシング、物体検出、回避、位置マッピングなどのアプリケーションに使用できます。
完全な開発プラットフォームが製品開発を加速
測距アプリケーション向けに、オンセミコンダクターは、低出力レーザーの使用を可能にして人間の目の安全性を向上させる高感度のSiPMセンサーを発売しました。オンセミコンダクターは、さまざまな入力条件下でのシステム パフォーマンスを正確に判断できるソフトウェア モデルも作成しました。また、SiPMセンサーを含むハードウェア測距プラットフォームも作成しました。
メーカーによるLiDARの開発を加速するために、オンセミコンダクターはLiDAR開発キットを発売しました。dToFテクノロジーをサポートするこのSiPM LiDARは、完全な測距アプリケーションを実証し、開発者が基本的なテクノロジーと必要なすべての構成要素を理解するのに役立ちます。さらに、このキットは、SiPMセンサーなどのシステムのコア コンポーネントの評価にも役立ちます。ハードウェアに用意されたテスト ポイントや、グラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) 上のさまざまな機能と構成可能なパラメーターを通じて、開発者はキットを評価し、迅速かつユーザー フレンドリーな方法でアプリケーション開発を加速することができます。
複数の基準を満たすためにFDAによって承認されています
セコランGEFINDER-GEVK
SECO-RANGEFINDER-GEVK SiPM dToF LiDARは、コスト最適化された産業および商業アプリケーション向けのシングルポイント測距開発キットです。このキットは、オンセミの最新のNIR SiPM (RBシリーズ) をベースにしており、レーザーとリファレンス回路 (Tx)、受信回路 (Rx)、電源管理システム、コアFPGAおよびUART通信など、アプリケーションのすべての基本サブシステムを統合しています。このキットはFDA認証に合格しており、測距性能を総合的に評価し、SiPM-RB光電子増倍管のパルス数やバイアス電圧などのシステム変数を調整できる多機能GUIが含まれています。
このLiDAR開発キットは、シングルポイントdToF操作により、0.11 m ～ 23 mを超えるターゲット距離の検出をサポートします。650-1050 nmコーティングされたBK7平凸レンズを使用すると、測定距離を最大化できます。905±5nmバンドパス光フィルター (30±5nm FWHM) は、SiPMダイオードを受信し、選択したスペクトルで最高の感度を得るために使用されます。905 nmレーザー ダイオード トランスミッターとRBシリーズSiPM検出器が使用されます。FPGAベースの時間/デジタル コンバータ (TDC) は、自動TDCキャリブレーション (FPGAリファレンス クロックを使用) を実行でき、読み出し、通信インターフェイス、および2つの調整されたバイアス電源の制御をサポートします。
このLiDAR開発キットは専用のPCアプリケーション (GUI) を使用し、すぐに使用できる操作をサポートします。単一電源（USBからの電源 = 5 VまたはPMODコネクタからの電源 = 3.3 V）で動作できます。通常の動作条件および単一障害条件下では、BS EN 60825-1:2014のクラス1レーザー製品の電源要件を満たし、レーザー通知No.56に従った逸脱を除き、レーザー安全規格IEC/EN 60825-1:2014および21 CFR 1040.10および1040.11に準拠しています。さまざまな産業およびIoTアプリケーションに適した、最適化されたシステム コストとソフトウェアによる調整可能な設定を備えています。また、スケーラブルなプラットフォームをサポートしており、Bluetooth開発キット (BDK-GEVK) やその他のさまざまなセンサーやアクチュエータに接続できます。この開発キットは、屋内ナビゲーションと測距（最大23 m）、衝突検出、3Dマッピングなどのアプリケーションに使用できます。
結論
LiDARは高精度であるため、市場開発の可能性が大きく、測距アプリケーションの第一選択肢となっています。Onsemiが発売したSiPM dToF LiDAR開発キットは、完全なソフトウェアおよびハードウェア開発プラットフォームを備えており、事前にFDA認証に合格しています。メーカーの製品開発を加速させ、関連アプリケーション製品の開発に関心のあるメーカーが深く理解する価値があります。
