早在十多年前,全球首款汽車(chē)用激光傳感器所采用的紅外激光二極管便來(lái)自歐司朗光電半導(dǎo)體。作為全球首批生產(chǎn)強(qiáng)大紅外LED(IRED)的供應(yīng)商之一,歐司朗光電半導(dǎo)體還見(jiàn)證了采用輔助紅外照明的攝像頭系統(tǒng)的誕生和發(fā)展。截至目前,這些光學(xué)傳感器已應(yīng)用于各類單獨(dú)的輔助系統(tǒng);而在未來(lái),它們還將在綜合其他技術(shù)的自動(dòng)駕駛中扮演重要角色。借助光學(xué)傳感器,無(wú)人駕駛汽車(chē)能夠捕捉周?chē)矬w,并利用收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策。
LIDAR傳感器主要以快速紅外脈沖激光二極管作為基礎(chǔ),可捕捉物體與汽車(chē)之間的距離。迄今為止,這項(xiàng)技術(shù)已成功用于自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)等輔助系統(tǒng);而未來(lái),它將在無(wú)人駕駛汽車(chē)的發(fā)展中起到舉足輕重的作用。
強(qiáng)大的LIDAR傳感器用激光二極管
LIDAR傳感器(LIDAR——光雷達(dá))的作用是探測(cè)其周?chē)奈矬w,并捕捉它們與傳感器之間的距離。為實(shí)現(xiàn)上述功能,由一個(gè)激光器發(fā)射極短的光脈沖,而另一個(gè)快速檢測(cè)器則測(cè)量光在傳感器與物體之間往返所需要的時(shí)間,然后通過(guò)信號(hào)的傳播時(shí)間確定物體和汽車(chē)之間的相對(duì)移動(dòng)。LIDAR傳感器目前主要用于自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)和緊急剎車(chē)輔助系統(tǒng)等。激光光源的重要標(biāo)準(zhǔn)包括可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的脈沖模式輸出、快速的切換時(shí)間以及在汽車(chē)應(yīng)用中的適用性。關(guān)于汽車(chē)用LIDAR傳感器,歐司朗已成功研發(fā)波長(zhǎng)為905nm的紅外脈沖激光二極管,其發(fā)出的光人眼不可見(jiàn)。激光芯片包括三個(gè)發(fā)射中心,這些發(fā)射中心采用奈米堆疊(Nanostack)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)超過(guò)75W的光脈沖功率。SPLLL90_3激光二極管內(nèi)置集成驅(qū)動(dòng)電路,支持約20納秒的脈沖時(shí)間。
創(chuàng)紀(jì)錄的攝像頭系統(tǒng)用IRED
攝像頭系統(tǒng)用于生成圖像和視頻,并且能夠通過(guò)智能圖像處理功能提取其中的環(huán)境信息。如果同時(shí)采用攝像頭傳感器可探測(cè)到而人眼不可見(jiàn)的紅外光照射場(chǎng)景,則能夠極大地提升夜間的圖像質(zhì)量。夜視輔助系統(tǒng)就是一個(gè)很好的例子,它能夠通過(guò)紅外光照射約150米以外的街道。這些系統(tǒng)通常需要具有適當(dāng)波長(zhǎng)的強(qiáng)大IRED,以滿足連續(xù)工作的需求。歐司朗光電半導(dǎo)體憑借波長(zhǎng)為850nm的IRED成為當(dāng)前記錄的保持者。Oslon Black SFH 4715A在1A工作電流下可實(shí)現(xiàn)約800mW的光輸出,光效高達(dá)48%,是目前在相同工作條件下光效最高的IRED。為了實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)值,歐司朗甚至為堆疊芯片中的每一顆芯片配備了兩個(gè)發(fā)射器。也正是因?yàn)槿绱耍琌slon Black SFH 4715AS在1A電流下連續(xù)工作能夠達(dá)到1370mW的光輸出。
為駕駛員保駕護(hù)航
這些技術(shù)的發(fā)展同時(shí)也惠及了車(chē)內(nèi)應(yīng)用。示例之一便是借助攝像頭檢測(cè)駕駛員的警惕性。自動(dòng)控制的車(chē)輛在安全切換回手動(dòng)操控時(shí)(如有需要),通常需要上述信息。車(chē)內(nèi)攝像頭系統(tǒng)需要使用波長(zhǎng)為940nm的IRED,這是因?yàn)榧词乖谝归g,人眼也察覺(jué)不到此波長(zhǎng)的光。歐司朗已升級(jí)其850nm高效芯片的技術(shù),940nm堆疊芯片的光輸出更是接近1W紀(jì)錄。其中Oslon Black SFH 4725S在1A電流下的典型光輸出便達(dá)到990mW。
總而言之,光學(xué)傳感器光源的持續(xù)發(fā)展將在自動(dòng)交通的發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用?,F(xiàn)有的獨(dú)立型輔助系統(tǒng)將融入到更加大型且完善的系統(tǒng)中,相應(yīng)也會(huì)提升對(duì)獨(dú)立傳感器的要求。