东京三菱电机公司于3月12日宣布开发出一种紧凑型激光雷达解决方案。该方案结合了微电子机械系统(MEMS),实现了超宽的水平扫描角度,可以准确探测自动驾驶系统前方物体的形状和距离,并通过利用激光照射物体及采用一个双轴(水平与垂直)MEMS镜来扫描反射光线,生成车辆与行人的三维图形。三菱电机表示,期望利用该紧凑、高性价比的解决方案实现安全可靠的自动驾驶。
在激光照射物体之后,为了获得有关车辆和行人等的最精确三维图像,必须尽可能收集更多的反射光线。所以,激光雷达系统需要配备大面积的反射镜,以最大限度地收集光线。此外,为准确监测车辆周边环境,该系统还需要具备宽广的扫描角度。
三菱电机最新研发的这套系统集成了业内最大的电磁MEMS镜(尺寸为7mm*5mm),可进行水平和垂直扫描。尽管MEMS镜尺寸较大,但其独特结构有利于在不牺牲刚性的前提下减轻重量。轻量化设计和高电磁产生的驱动力可让MEMS镜的水平移动角度达到±15度。而垂直移动的角度目前是±3.4度,三菱电机则通过改进MEMS的光束结构将垂直移动的角度增加至±6.0度或更高。
利用半导体加工技术,可以在硅基板上大量生产MEMS镜,因而其非常适合大规模量产。此外,与利用电机机械驱动的镜子相比,该款MEMS镜采用的零部件更少,有助于提升该激光雷达系统的耐久性。
三菱电机优化了电磁MEMS镜和多个激光光源、光电探测器和透镜等光学元件的配置,以抑制光学渐晕并避免激光束被激光雷达的内部元件扭曲。
优化的设计及光传输/接收机制实现了超宽的水平扫描角度,从而提升了对前方或近来车辆、过马路的行人、交通信号灯、交通标志以及路边障碍物的扫描能力。随着不断发展,三菱电机的目标是让垂直扫描角度超过25度,从而让该系统能够扫描距离很近的车辆和行人。
经过优化设计,这款激光雷达可实现超广角水平扫描,前方车辆、过马路的行人、交通灯、交通标志及路侧障碍物均可被清晰扫描。得益于信号处理电路、电源电路及光学传输机件的优化布局,该款激光雷达主体只有900立方厘米。未来,三菱电机计划研发一款体积更小的迷你激光雷达,将是现有激光雷达的三分之一大小。