Сверхчувствительные датчики обеспечивают оптимальные условия обзора

Новости о первой серьезной аварии с участием автоматизированного электромобиля стали одним из заголовков этим летом. Рассматриваемый автомобиль столкнулся с грузовиком в режиме автопилота. По заявлению производителя, передние камеры не могли должным образом воспринимать встречный полуприцеп. Кроме того, неправильное измерение радара предотвратило активацию аварийного тормоза. «Точность камеры во многом зависит от доступного освещения.

В данном случае это не удалось. Радиолокационная система распознала препятствие, но не смогла точно определить его местонахождение и приняла грузовик за дорожный знак», — говорит Вернер Брокхерде, руководитель отдела Подразделение CMOS Image Sensors в Институте микроэлектронных схем и систем им. Фраунгофера IMS в Дуйсбурге. Вместо этого исследователь и его команда рассчитывают на технологию обнаружения и определения расстояния (LiDAR), которую они усовершенствовали для этой цели.

В сочетании с другими компонентами эта технология удовлетворяет требованиям независимого рулевого управления, торможения и ускорения. «LiDAR, вероятно, мог предотвратить аварию», — предполагает Брокхерде. Система может дополнить используемые в настоящее время технологии камер и радаров в автоматизированном вождении, чтобы получить полное представление о среде вождения и, таким образом, лучше воспринимать препятствия на дороге.Система LiDAR работает, испуская импульсные лазерные лучи, которые отражаются от поверхности объектов, и улавливая любые сигналы, которые отражаются обратно, с помощью времяпролетных камер.

Затем он может использовать время, за которое свет прошел к объектам и от них, для расчета расстояния, положения и относительной скорости окружающих транспортных средств, велосипедистов, пешеходов или строительных площадок. Эти данные позволяют избежать столкновений.

В мгновение ока сцена установленаОбычные устройства LiDAR направляют единственный лазерный луч на вращающееся зеркало, чтобы запечатлеть окружающую обстановку на 360 градусов. Google использует эту технологию, например, в своих беспилотных автомобилях.

Однако эти системы на основе зеркал довольно громоздки и подвержены механическим ошибкам, из-за чего многие производители автомобилей отказываются от установки системы LiDAR на свои автомобили. По этой причине Брокхерде и его команда в Fraunhofer IMS используют сверхчувствительные датчики, которые могут фиксировать все окружающее пространство автомобиля всего с помощью одной лазерной вспышки и не нуждаются в зеркалах. Исследователи окрестили новое поколение сенсоров «Flash LiDAR». Они состоят из фотодиодов, разработанных Fraunhofer IMS, известных как однофотонные лавинные диоды (SPAD). «В отличие от стандартного LiDAR, который освещает только одну точку, наша система создает прямоугольное измерительное поле», — объясняет Брокхерде.

SPAD в сто раз более чувствительны, чем фотодиоды, встроенные в смартфоны. Их преимущество перед исходной системой LiDAR состоит в том, что и датчик, и электронный блок оценки могут быть интегрированы на одном кристалле, а это означает, что новые устройства будут значительно меньше и изящнее. В результате производители автомобилей могут легко разместить их за лобовым стеклом или фарами. Конечная цель исследователей IMS состоит в том, чтобы Flash LiDAR мог обнаруживать дорожные препятствия на расстоянии до 100 метров.

«Первые системы с нашими датчиками будут запущены в производство в 2018 году», — говорит Брокхерде. Чувствительные датчики также представляют интерес для других областей применения, таких как медицина, аналитика и микроскопия, поскольку они также работают при низкой интенсивности света.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *