原標題:IPMS研發MEMS掃描儀讓自動駕駛汽車不受幹擾地感知周圍環境
據外媒報導,當自動駕駛汽車開過街角,乘客正在後座熟睡,駕駛座上無人乘坐。如果突然有行人從車輛前穿過馬路,該輛自動駕駛汽車會自動剎車。
而上述情景很快會成為現實,在自動駕駛汽車中,人只是乘客,汽車可以獨立駕駛,識別障礙和危險。為了讓車輛識別周圍環境,雷射雷達傳感器會代替駕駛員的眼睛。雷射雷達即光探測和測距技術,可以測量物體與車輛之間的距離。其工作的原理是將雷射信號發射到環境中,再分析反射回來的雷射信號。
德國德勒斯登弗勞霍恩夫光電微系統研究所(Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems,IPMS)的一組研究人員正在研發一種微掃描鏡(MEMS掃描儀),可以讓汽車可靠且不受幹擾地感知周圍環境。該微掃描鏡(MEMS掃描儀)可以滿足自動駕駛的所有要求,同時該微掃描鏡尺寸小,可集成到汽車上。研究團隊正在研發「掃描眼」方法,以實現三維數位化視覺。微掃描鏡模塊通過在二維空間發射雷射以掃描環境,由探測器信號(如飛行時間測量、編碼脈衝或FWCW信號解調)確定物體反射回來的三維雷射。
目前用於自動駕駛汽車的雷射雷達系統都是基於繞軸旋轉的大型旋轉鏡,由於尺寸大、重量重,很難集成到車輛中,此外,此類旋轉鏡製造成本高,旋轉部件易受振動和衝擊,從而導致測量不準確,在最壞的情況下,還有可能導致系統故障和事故。還有一個選擇是固態雷射雷達,無需移動部件,尺寸小,可以集成到車輛中,不過只能探測距離較遠的物體,而安全的自動駕駛需要探測幾釐米至幾百米範圍內的物體。
弗勞霍恩夫光電微系統研究所研究員Grahmann博士解釋表示:「我們研發的MEMS掃描儀的特別之處在於,能夠可靠地探測周圍所有距離範圍內的物體。此外,該部件重量輕,可以集成到車輛中。而且儘管非常靈活,卻不會受到汽車振動的影響,因而可以在不測量運動模糊信息的情況下,探測周圍環境。因此,IPMS設計的掃描鏡既滿足了機械靈活性,又符合了固態雷射雷達系統穩定性的要求,進而可以實現安全的自動駕駛。由於IPMS研發的MEMS掃描鏡由單晶矽製成,因而非常牢固、抗衝擊、抗疲勞。在生產過程中採用的具成本效益的半導體製造工藝使其尺寸能夠擴展,而且該半導體晶片的CMOS兼容性使其能夠集成至現有系統中。」
來源: 蓋世汽車網