无需任何机械运动部件的高灵敏度激光雷达传感器
2016-10-13 15:37:58 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
德国弗劳恩霍夫微电子系统研究所（Fraunhofer Institute for Microelectronic Systems, IMS）开发了一款创新型激光雷达传感器，结合了一种具有高灵敏度的全电子化方案，能够在未来实现更具成本效益的激光雷达系统。
先进驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶系统高度依赖于其所使用的传感器。激光雷达（Lidar）传感器是现有雷达-摄像头系统的有力补充，不过在实际应用中，激光雷达传感器对于成本很敏感的大众汽车市场来说，还是太昂贵了。据麦姆斯咨询报道，德国弗劳恩霍夫微电子系统研究所（Fraunhofer Institute for Microelectronic Systems, IMS）开发了一款创新型激光雷达传感器，结合了一种具有高灵敏度的全电子化方案，能够在未来实现更具成本效益的激光雷达系统。
摄像头系统被证明在低照度条件下是不可靠的，我们对今年年初那场著名的车祸还记忆犹新，一辆处于自动驾驶模式的汽车径直撞向了一辆横穿路口的卡车。“激光雷达传感器或能正确识别障碍物，并使系统避免车祸的发生，” 德国弗劳恩霍夫微电子系统研究所负责人Werner Brockherde评论说。据研究人员称，激光雷达传感器结合其它组件，能够为未来自我学习系统的实现创造条件，能够自动进行刹车和转向。对于自动驾驶汽车，激光雷达传感器相比雷达和摄像头系统，至少具有一个补救功能，能够帮助系统正确识别汽车周围的环境状况。
在传统的激光雷达传感器系统中，一束激光会偏射至一个旋转的反射镜上。通过反射镜的旋转，系统得以获取传感器周边360度的环境信息。这种结构的传感器往往体积比较臃肿，而且因其具有大量的机械运动部件，故障率较高。德国弗劳恩霍夫微电子系统研究所的Brockherde及其同事因此开发了无需任何旋转反射镜的高灵敏激光雷达传感器，确切地说，这款传感器不包含任何运动部件。这款“闪光激光雷达”通过发出一次激光闪光，来获取周围环境的所有反射信息。科学家利用了一种被称为单光子雪崩二极管（Single-Photon Avalanche Diodes, SPADSs）的技术，该技术由位于德国杜伊斯堡的德国弗劳恩霍夫研究所开发。“我们不是发射单点激光，而是一块矩形激光测量区域，” Brockherde解释道。
该激光雷达传感器及其处理电路都集成在一块单芯片上，非常节省空间，并实现了超薄设计。Brockherde称，汽车制造商可以很方便的将该激光雷达传感器安装在后视镜和前风挡玻璃之间，或者安装在前大灯内。
“闪光激光雷达”技术的设计目标是达到100米的测量距离。Brockherde期望首款利用这款新型传感器的系统能够在2018年实现量产。
除了汽车应用，这款激光雷达传感器还可以应用于许多其它低照度应用场景，例如医疗、分析和显微镜等。
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