全新XT-M-HF系列高幀率激光雷達：30fps~50fps
攻克技術(shù)難關(guān)，芯探科技重新定義高幀率激光雷達
隨著高階自動駕駛的進一步發(fā)展需求：高幀率探測成為不可或缺的基本訴求。全球自動駕駛的集成商一致認為，對于任何應(yīng)用于自動駕駛場景的探測系統(tǒng)而言，具備高幀率的性能是“必備”能力。這一市場需求清晰地反映出行業(yè)已深刻認識到，自動駕駛安全絕不能因傳感器的性能限制而有所妥協(xié)。
當人的生命依賴于瞬間的決策時，每減少一毫秒的延遲都顯得尤為關(guān)鍵。
芯探科技成功實現(xiàn)了最高50幀/秒的探測性能指標，能夠每20毫秒進行一次環(huán)境掃描，從而有效減少感知間隙。此外，芯探科技還攻克了高幀率所帶來的雙重挑戰(zhàn)，即數(shù)據(jù)處理瓶頸與熱管理問題。如此一來，芯探科技成功打造出一款能夠更好滿足自動駕駛需求的激光雷達系統(tǒng)。
高幀率對自動駕駛安全的重要性
激光雷達系統(tǒng)的幀率，指的是激光雷達每秒內(nèi)完成信號發(fā)射、接收以及處理的次數(shù)。幀率與安全之間存在著緊密直接的關(guān)聯(lián)。每秒增加一幀，便能夠縮短環(huán)境更新的間隔時長，從而更迅速地檢測到環(huán)境變化，更及時地應(yīng)對新出現(xiàn)的潛在威脅。這種時間分辨率（可將其類比為“更新頻率”）具有至關(guān)重要的意義，因為物體可能在短短幾分之一秒內(nèi)出現(xiàn)、消失或者改變其運動軌跡。
50幀/秒的性能優(yōu)勢，并非僅僅體現(xiàn)在擁有更多的數(shù)據(jù)點上。每一幀數(shù)據(jù)都在提升系統(tǒng)性能、優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量以及降低延遲等方面發(fā)揮著積極作用。在多幀數(shù)據(jù)協(xié)同作用的情況下，高級駕駛輔助系統(tǒng)或自動駕駛系統(tǒng)在環(huán)境感知層面能夠構(gòu)建起更高的置信度，無論是在檢測移動物體，還是計算檢測概率時皆是如此。與低幀率下運行的雷達系統(tǒng)相比，每秒50幀的幀率能夠豐富環(huán)境感知的內(nèi)容，并顯著增強對周圍環(huán)境理解的可信度。
（1）高速彎道行駛
當自動駕駛汽車以高速公路的行駛速度行進時，在激光雷達的更新間隔時段內(nèi)，車輛將會駛過相當長的一段距離。具體以補盲激光雷達而言，若車輛以60公里/小時的速度持續(xù)行駛，其每秒行進的橫向距離約為11米，并且若帶有一定的轉(zhuǎn)彎角度后，傳統(tǒng)激光雷達系統(tǒng)通常以10幀/秒的速率運行，在此類激光雷達的掃描間隔期間，周邊環(huán)境極有可能出現(xiàn)關(guān)鍵性的變化，諸如其他車輛變道，或是側(cè)方突然出現(xiàn)障礙物等情況。這些變化會在自動駕駛汽車的感知系統(tǒng)中形成具有潛在危險性的盲點。
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（2）城市復雜環(huán)境行駛
同樣，于城市環(huán)境之中，各類物體極有可能在短短幾毫秒內(nèi)出現(xiàn)又瞬間消失。諸如兒童踏上人行橫道、騎行者從停著的汽車后方現(xiàn)身，或是車門意外開啟等狀況，均要求系統(tǒng)能夠即刻檢測并迅速做出響應(yīng)。
在這兩種場景下，激光雷達系統(tǒng)更新環(huán)境模型的頻率越高，其對物體進行檢測與跟蹤時所具備的置信度也就越高。盡管普通激光雷達幀率10幀/秒的系統(tǒng)依舊能夠達成變道等基礎(chǔ)功能，然而其運行效率將會降低，所面臨的挑戰(zhàn)也會增多。在高速公路或者復雜城市環(huán)境等高速行駛場景當中，這種效率上的妥協(xié)極有可能成為安全運行與未能及時感知危險間隙之間的關(guān)鍵分水嶺。
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（3）借助傳感器融合增強感知能力
芯探科技激光雷達系統(tǒng)憑借高達50幀/秒的高幀率運行特性，在傳感器融合應(yīng)用中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，能夠高效整合其他傳感器的數(shù)據(jù)資源。傳統(tǒng)激光雷達系統(tǒng)受限于較低的幀率（10FPS），其采集的數(shù)據(jù)與攝像頭等高幀率傳感器在時間維度上難以實現(xiàn)精準同步。相較之下，采用相近幀率實現(xiàn)激光雷達與攝像頭數(shù)據(jù)的融合處理（25fps~30fps），可有效降低感知延遲，顯著增強系統(tǒng)對運動目標的實時追蹤與分類能力。
此外，高幀率特性為激光雷達系統(tǒng)提供了更精細的運動軌跡解析能力與動態(tài)場景理解深度。這些技術(shù)優(yōu)勢共同提升了多傳感器融合系統(tǒng)的可靠性指標，尤其在應(yīng)對復雜多變的場景時，其性能表現(xiàn)更為突出。
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競爭格局：樹立新標準
為深入探究芯探科技激光雷達系統(tǒng)50幀/秒運行模式的核心優(yōu)勢，有必要將本解決方案與現(xiàn)有深度感知系統(tǒng)，以及具備不同幀率特性、應(yīng)用場景與功能定位的互補性傳感器技術(shù)展開系統(tǒng)性對比分析。
技術(shù)挑戰(zhàn)：快速處理
更高的幀率可實現(xiàn)更為頻繁的環(huán)境信息更新，雷達正是借助信號的發(fā)射、接收以及處理流程來達成目標。然而，其中最大的挑戰(zhàn)在于對更強處理能力的需求，這引發(fā)了一系列顯著的技術(shù)難題。芯探科技通過在硬件層面進行創(chuàng)新，攻克了處理50幀/秒幀率所面臨的架構(gòu)挑戰(zhàn)。
（1）數(shù)據(jù)量
實現(xiàn)高幀率所面臨的主要阻礙，并非在于提升雷達信號的發(fā)射速度，而在于如何處理由此產(chǎn)生的大規(guī)模數(shù)據(jù)。每幀激光雷達信號均有可能生成數(shù)MB的原始數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)必須在短短幾毫秒內(nèi)完成處理、篩選，并轉(zhuǎn)化為具備可操作性的信息。
盡管傳統(tǒng)激光雷達系統(tǒng)在技術(shù)層面能夠達到10幀/秒的幀率，但其設(shè)計初衷主要是為了實現(xiàn)諸如自動巡航控制、自動緊急制動等更為基礎(chǔ)的功能。因此，這些系統(tǒng)往往不具備處理完全自動駕駛所需的海量數(shù)據(jù)及其復雜性的計算能力。倘若缺乏足夠的處理能力，即便傳輸速度再快，對于復雜的自動駕駛?cè)蝿?wù)而言，也不過是徒勞無功。
芯探科技的重大突破在于其獨有的系統(tǒng)處理架構(gòu)和激光雷達工作模式。通過自主研發(fā)的定制芯片作為核心知識產(chǎn)權(quán)，從底層架構(gòu)開始打造，具備每秒處理100萬個原始數(shù)據(jù)點云的強大能力
（2）熱管理與功率限制問題
當激光雷達系統(tǒng)以高幀率運行時，功耗增加與熱量產(chǎn)生將不可避免。更加頻繁的光源信號發(fā)射需要消耗更多電能，而密集的實時數(shù)據(jù)處理過程亦會額外產(chǎn)生大量熱量。在此情況下，傳感器與車輛中央處理器均需有效應(yīng)對此類增加的功率與熱負荷需求，同時確保系統(tǒng)可靠性不受影響。
芯探科技團隊通過開發(fā)創(chuàng)新性散熱解決方案與節(jié)能型處理架構(gòu)，攻克了熱管理與功率限制方面的技術(shù)難題。其成果表現(xiàn)為，該雷達系統(tǒng)能夠在無需配備復雜冷卻基礎(chǔ)設(shè)施或影響車輛集成設(shè)計的前提下，穩(wěn)定維持30幀/秒的持續(xù)運行能力。
每秒50幀的優(yōu)勢
通過攻克高速數(shù)據(jù)處理與熱管理領(lǐng)域一系列復雜的工程難題，芯探科技成功為高級駕駛輔助系統(tǒng)及自動駕駛技術(shù)提供了具備關(guān)鍵意義的幀率性能支撐。
其技術(shù)價值遠超單純的技術(shù)參數(shù)范疇。無論車輛行駛于高速公路場景，還是穿梭于復雜的城市路況之中，芯探科技的雷達系統(tǒng)均能實現(xiàn)快速的環(huán)境信息更新。這種能力對于在自動駕駛系統(tǒng)所需的極短時間內(nèi)檢測潛在威脅并做出及時響應(yīng)而言，具有至關(guān)重要的意義。
隨著汽車行業(yè)向更高級別的自動駕駛階段穩(wěn)步邁進，芯探科技所具備的高幀率技術(shù)能力，正展現(xiàn)出真正推動安全自動駕駛技術(shù)落地實現(xiàn)的先進性能特質(zhì)。
如果您的項目正被動態(tài)模糊或響應(yīng)延遲所困擾，請聯(lián)系芯探科技的銷售團隊，了解如何將高幀率激光雷達的強大性能融入您的產(chǎn)品。
關(guān)于芯探科技
芯探（上海）科技有限公司，專注于純固態(tài)Flash激光雷達研發(fā)和生產(chǎn)的科技公司。基于對于ToF原理和激光雷達探測芯片的深刻理解，構(gòu)建了創(chuàng)新性的SmartFlash架構(gòu)，已解決目前機械式、半固態(tài)激光雷達成本高、可靠性差等痛點問題，為客戶帶來性能卓越、安全可靠、成本領(lǐng)先的純固態(tài)Flash激光雷達產(chǎn)品，推動激光雷達進入純固態(tài)時代。
芯探科技團隊具備多年激光雷達核心探測器芯片的研發(fā)和產(chǎn)品量產(chǎn)經(jīng)驗，擁有從芯片、系統(tǒng)到算法的深度產(chǎn)品整合能力，致力于激光雷達技術(shù)的不斷創(chuàng)新。
延伸閱讀：
《激光雷達（LiDAR）技術(shù)及市場-2024版》
《3D成像與傳感-2025版》
《自動駕駛汽車、無人駕駛出租車和傳感器技術(shù)及市場-2023版》
