3D激光雷達系統  更安全的自動駕駛晶片

編譯／高晟鈞

自動駕駛車輛是近幾年最熱門的新興領域之一，而LiDAR更是自駕車能否成功發展的關鍵。LiDAR全名，Light Detection And Ranging，是使用近紅外光、可見光和紫外線光照射物體，並透過光學感測器捕獲其反射光來測量距離的方法。

LiDAR主要分為機械式、混和固態和固態三大類，其中固態又被分為OPA及Flash兩大模式。機械式LiDAR，顧名思義是利用馬達和多面體稜鏡等機械為主的技術，雖然掃描速度快，但由於其搭載的機械過於笨重，不利於長時間運轉。而固態LiDAR中的FLASH LiDAR，會同時照亮一整片區域，然後再一塊2D平面上擷取相關距離資訊；其雖然偵測範圍廣且精細，但可測距離較短，且感應器生產複雜，不利於大規模製造。

而近期，在目前處於戰國時代的LiDAR領域，來自日本京都大學的Susumu Noda結合了以上兩種LiDAR的優點，並開發出了一款新型的非機械式3D激光雷達系統，搭載了名為DM-PCSEL的獨特光子晶體激光器。

前面提到，機械式Lidar透過發生激光，並透過光學部件計算反射時間來測量與物體的距離，但此系統過於昂貴且笨重；Flash LiDAR則透過大範圍的漫射光束評估視野中所有物體的距離，但這項方法不適用於像是黑色汽車等反射性差的物體。為解決這兩者的限制，DM-PCSEL既有寬視角的閃光源，用以測量多種物體的距離，還有集中的窄光束用來針對反射性較差的物體。

這種基於DM-PCSEL的LiDAR系統具有許多優點：第一，他可以自動識別反射性差（黑色汽車）的物體，並使用選擇性照明去跟蹤它們的運動。另外，整個系統的相關組件面積，只有一張名片的大小，避免了過於笨重的機械限制了其應用範圍。

研究人員正致力於將其實際應用在例如機器人和車輛的自主移動，相信，有朝一日，道路會更加安全，人類也能以更省力的方式移動。在降低車禍發生的同時，享有更便利的交通。

資料來源:TechXplore

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