新型激光雷达问世 可让无人驾驶汽车感知道路

无人驾驶汽车现在已经并不算是特别陌生的概念了，这项技术无需汽车驾驶员，而汽车通过感知周围环境的变化自动行驶。而无人驾驶技术中，雷达是一种必备的元素，而其中激光雷达由于使用激光代替了传统的声波而精度更高，单同时造价也更昂贵。不过美国DARPA(美国国防部高级研究计划局)最近研发的一种新型激光雷达可以改变这种局面。

这种新型的芯片式激光雷达，不仅体积小，而且成本低、效率高，芯片上的微型激光扫描仪可以辅助自动驾驶汽车精确感知周边环境、提高车辆自身的定位精度、实时快速地检测附近的动/静态障碍物等等。DARPA将该芯片式激光雷达命名为Sweeper，它具有短距、宽视场、极度灵敏的电子扫描光学发射器等特点，每秒钟的发射频率是100000Hz，比目前最快的激光器还快10000倍。

试验证实，Sweeper水平扫描角度能达到51度，虽然相比于VelodyneHDL 64线激光雷达的360度水平角要小很多，但它已经是目前微型激光扫描仪所能达到的最广水平视野范围了。如果想要得到周边360度的全景覆盖，可以用多个这样的微型激光扫描仪通过安装在不同位置，选取不同的倾斜角度，对周边环境进行扫描，然后通过激光器的标定进行数据融合，最后将扫描数据整合到1张全景图中。

据悉，这种新型的激光雷达小到可以被放到微型芯片上，且它对激光束的控制不依赖于任何的机械转动装置，而是使用许多微型的发射器阵列，根据光学相控阵列的原理，通过对所发射激光束与其他激光束的叠加或抵消，来形成指向特定方向的激光束。研究人员开发了有史以来最复杂的二维光学相控阵列，将光学和电子器件集成到了一块单独的芯片上，该阵列能产生高分辨率的光束方向图，将来可能会为环境感知和三维成像领域带来革命性的进步。

DARPA研发低成本、小体积、高效率的芯片式激光雷达有望进一步促进自动驾驶汽车和智能机器人的商业化前景。当然，除了车载激光雷达之外，该芯片式激光器还可用于自主导航、检测发现生化武器、目标的精确打击、生物医学成像，三维全息影像和超高速率数据通信等其他军事和商业化技术应用领域。