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德机构突破纯电子高灵敏度光达成本瓶颈

时间:2016-10-17 作者:Christoph Hammerschmidt 阅读:
先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统主要仰赖于其传感器的质量。对于目前的雷达与摄影机组合而言, 更有意义的增补方案是光达(Lidar),但在实际上,光达传感器一直被认为太过于昂贵,而无法应用于对成本极其敏感的大量汽车市场。
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先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统主要仰赖于其传感器的质量。对于目前的雷达与摄影机组合而言, 更有意义的增补方案是光达(Lidar),但在实际上,光达传感器一直被认为太过于昂贵,而无法应用于对成本极其敏感的大量汽车市场。S6FEETC-电子工程专辑

如今,德国研究机构Fraunhofer Institute for Microelectronic Systems (IMS)开发出一种创新的光达传感器,结合了纯电子的途径以及高灵敏度,可望在未来实现更具成本效益的系统。S6FEETC-电子工程专辑

在一些照明条件较差的情况下,摄影机经常不够可靠——就在今年初,一辆Tesla在动驾驶模式下撞上货车造成驾驶不治的意外,至今仍记忆犹新。Fraunhofer IMS CMOS影像传感器部门负责人Werner Brockherde表示,“光达传感器更可能正确地辨识障碍物,而使系统避免碰撞。”S6FEETC-电子工程专辑

根据研究人员表示,光达结合其他的组件开启了未来的自主学习系统,能自动刹车与加速。因此,在自动驾驶车应用中,除了雷达与摄影机以外,至少还有光达带来的增补功能,可协助系统适时地辨识汽车的周遭环境。S6FEETC-电子工程专辑

在传统光达系统中,单个激光束偏转至旋转镜。透过该反射镜的旋转,系统能以环传感器360度的角度撷取来自周遭环境的数据。然而,这种传感器并不灵光,由于其高度机械组件的导向,使其极易于故障。Brockherde与Fraunhofer IMS的研究人员因此改用超高灵敏度的光达传感器,它不但不需要任何旋转镜,实上也完全不采用任何机械组件。由IMS开发的这种‘Flash Lidar’可传送单次雷射闪光,而从周围环境取得所有的反射光线。研究人员们利用所谓的单光子雪崩二极管(SPADS),Brockherde解释,“我们并不只照明其中一个点,而是一整个矩形的测量域。”S6FEETC-电子工程专辑

传感器和处理电路整合于单芯片上,从而实现空间非常节省的精巧设计。因此,Brockherde表示,汽车制造商可轻松地将传感器放加在后视镜和挡风玻璃之间或头灯罩中。S6FEETC-电子工程专辑

研究人员的目标是让这种Flash Lidar技术达到100公尺的范围。Brockherde预计,采用这种新颖传感器的首款系统可望在2018年实现量产。S6FEETC-电子工程专辑

除了汽车领域,这种光达传感器还可以用于低光强度的许多其他应用中,例如医疗技技术、分析与显微镜。S6FEETC-电子工程专辑

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载S6FEETC-电子工程专辑

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Christoph Hammerschmidt
Christoph Hammerschmidt负责EE Times Europe的汽车相关内容。
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