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研究人员研发新型硅片 可提高激光雷达系统性能

盖世汽车 罗珊 2020-07-08 11:38:08
核心提示:科罗拉多大学博尔德分校的研究人员研发了一种没有运动部件或电子元件的新型硅片,可以提高激光雷达系统所需的分辨率和扫描速度。

盖世汽车讯 无论是安装在自动驾驶汽车上,还是嵌入到最新的设备中,激光雷达系统都将在未来的技术中发挥重要作用。该系统使车辆能够实时了解周围环境,使手机能够绘制3D图像,并提升视频游戏中的增强现实效果。然而,这些3D成像系统体积庞大、价格昂贵,而且很难满足新兴应用的尺寸要求。

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(图片来源:科罗拉多大学博尔德分校)

据外媒报道,为了解决这一挑战,科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)的研究人员研发了一种没有运动部件或电子元件的新型硅片,可以提高激光雷达系统所需的分辨率和扫描速度。该项研究的第一作者Nathan Dostart表示,“我们希望用这种扁平的小芯片取代又大又笨重的激光雷达系统。”

目前的商用激光雷达系统使用大型旋转镜控制激光束,从而生成3D图像。在过去三年中,Dostart及其同事一直研究一种新的控制激光束的方法,此种方法称为波长控制,即激光的每个波长或颜色都指向一个独特的角度。

研究人员开发出了新的方法,不仅同时沿着两个维度(而不是一个维度),来生成3D图像。由于光束很容易通过改变颜色来控制,因此可以同时控制多个相控阵,以产生更大的孔径和更高分辨率的图像。该项研究的合著者Kelvin Wagner表示,“我们已经找到方法,将这种2D彩虹放入一个极小的芯片中。”

目前,自动驾驶汽车市值为500亿美元,预计到2026年将超过5000亿美元。虽然现在市面上的许多汽车已配备了一些自动辅助功能,如增强的巡航控制和自动车道保持,但真正的挑战是创造无需人工干预或驾驶员负责的自动驾驶汽车。在过去15年左右的时间里,创新者们已经意识到,要想制造出这种汽车,不仅需要摄像头和雷达,还需要激光雷达。

激光雷达是一种利用不可见光脉冲激光束来测量距离的遥感方法。激光光束会从其路径上的物体反射回来,传感器会收集这些反射信号,从而实时创建周围环境的精确3D图像。尽管激光雷达系统的尺寸已大幅减小,但该系统仍然是目前自动驾驶汽车中最昂贵的部件,平均每辆车的价格高达7万美元。

为了广泛用于消费市场,激光雷达必须变得更便宜、更小、更简单。一些公司正试图利用硅光子学,即使用硅芯片来处理光来实现这一目标。该研究小组的新发现是激光雷达系统硅芯片技术的一项重要进展。这些硅芯片越简单、体积越小,同时在成像上保持高分辨率和精度,就能应用到更多技术中,包括自动驾驶汽车和智能手机。Dostart还表示,“我们提出了一种利用芯片技术的可扩展的方法,但这仅仅是第一步,未来我们还有很长的路要走。”

*特别声明:本文为技术类文章,禁止转载或大篇幅摘录!违规转载,法律必究。

本文地址:https://auto.gasgoo.com/news/202007/8I70193125LC409.shtml

文章标签: 前瞻技术 自动驾驶

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