京大新技术让自动驾驶车的“眼睛”变小变便宜
2023/10/10
日本京都大学等开发出了将可用于自动驾驶汽车的高性能传感器缩小到三分之一并降低制造费用的技术。该技术使用了可对光进行精密控制的“光子晶体激光器”。目标是在2020年代后半期实现实用化。该激光器是日本开发的技术,有望对高速信息通信等新一代产业发挥重要作用。
成功实现小型化的“LiDAR(激光雷达)”是通过照射激光并捕捉反射过来的光来掌握人和物体位置的传感器,作为自动驾驶车的“眼睛”,发挥着重要作用。
自动驾驶汽车与传统汽车相比,需要安装很多传感器和运算性能高的计算机,因此制造成本往往较高。
LiDAR的单价为几万日元(1万日元约合人民币490元),1辆车上需要设置多个,因此必须降低制造成本。京都大学教授野田进与大阪市的一家光传感器生产企业“北阳电机”合作,共同将LiDAR的尺寸缩小到了名片大小,只有原来的三分之一。据称,制造成本也会大幅降低。
开发方已将其安装在仓库用来搬运货物的无人搬运车上确认了性能。使LiDAR实现小型化的是野田教授开发的光子晶体激光器。它被用作LiDAR的构成零部件中最为重要的激光发生器。
传统半导体激光器如果提高输出功率的话,光线就会扩散,无法向目标对象发出足够的光,存在传感器精度下降的问题。虽然也可以把多个透镜巧妙地组合在一起,这样就能避免光的扩散,但设备尺寸会增大,价格也会更高。
野田教授等人在半导体激光器中嵌入了光子晶体层,使其只发出特定波长的光。可以在垂直方向发出高功率的光。因为光的波长范围小,光线不会扩散,所以传感器的精度高。由于还省去了用来调整光线的透镜,所以可以缩小尺寸。
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