LIDAR是“light”(光)和“radar”(雷達)的混成詞。這些傳感器通過向其他物體發(fā)射光線，然后測量光線反射回來的時間，探測周圍的環(huán)境。LIDAR效果足夠好，但并非十全十美。目前無人駕駛汽車使用的LIDAR傳感器塊頭大、價格高。例如，早期每輛谷歌無人駕駛汽車使用的LIDAR傳感器價值8萬美元(約合人民幣50.9萬元)。麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室主任丹妮拉·魯斯(DanielaRus)說，“在美國國防部高級研究計劃局的無人駕駛汽車城市挑戰(zhàn)賽中，大多數(shù)參賽汽車都使用了價值50萬美元(約合人民幣318.1萬元)的傳感器。”
據(jù)《連線》網(wǎng)站報道，美國加州大學伯克利分校的研究人員稱，他們已經(jīng)開發(fā)了新的激光技術(shù)，能大幅減少LIDAR傳感器的能耗、尺寸、重量和成本，可能會催生更多不同的無人駕駛交通工具。該項目的研究人員之一楊衛(wèi)建(WeijianYang，音譯)說，“這對于陸地和空中無人操縱的交通工具很重要。”
楊衛(wèi)建的研究工作是旨在改良LIDAR、降低無人駕駛汽車和其他交通工具成本、努力使其應(yīng)用范圍更廣泛。德國SICK公司已經(jīng)在銷售一款售價不足1萬美元(約合人民幣6.4萬元)的LIDAR，包括魯斯在內(nèi)的麻省理工學院和新加坡國立研究基金會的研究人員，最近利用不多于4套SICK的LIDAR傳感器開發(fā)了一款無人駕駛的高爾夫球車。隨著LIDAR傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)處理算法的改進，無人駕駛技術(shù)將不僅僅用于汽車，還將用于包括高爾夫球車、機器人和無人飛機在內(nèi)的其他尺寸較小的設(shè)備。
LIDAR的構(gòu)造
LIDAR通過不斷改變激光波長，使傳感器能正確地識別由物體反射并被接收的光線。波長的變化要求對鏡片(有時是多個鏡片)進行精確操縱。通常情況下，操縱鏡片的是一臺獨立的電氣裝置。《連線》表示，楊衛(wèi)建及其團隊則另辟蹊徑，利用激光本身操縱鏡片。
楊衛(wèi)建說，“操縱鏡片不再需要外部裝置，激光能自動改變鏡片的位置，光線有一定的力量。”LIDAR傳感器不再需要其他電氣設(shè)備，尺寸、重量和能耗都將有所減小。激光裝置能與鏡片整合在一起，整個LIDAR傳感器能縮小到數(shù)百平方微米大小。相應(yīng)的AA電池即可提供電源。
更精確的圖像
據(jù)楊衛(wèi)建稱，這一技術(shù)可以用來改進醫(yī)療成像設(shè)備的光學相干斷層成像(OCT)質(zhì)量，但其最有趣的可能性在于機器人。楊衛(wèi)建表示，他們的技術(shù)能使激光波長更頻繁地變化——把時間間隔由10毫秒左右縮短到1微秒，這意味著一個LIDAR傳感器能更迅速地獲取更多數(shù)據(jù)。換句話說，它能提供周圍環(huán)境更精確的圖像。
《連線》稱，與魯斯共同開發(fā)無人駕駛高爾夫球車的麻省理工學院研究人員埃米利奧·福拉佐利(Emilio Frazzoli)表示，尺寸更小、成本更低的LIDAR傳感器對于近期的無人駕駛汽車來說并非是必不可少的，“目前，LIDAR傳感器成本仍然很高，但它們在變得越來越好、越來越便宜，我認為它不會成為無人駕駛汽車的瓶頸”。他指出，即使使用目前的LIDAR傳感器，無人駕駛汽車的價格與傳統(tǒng)汽車+專職司機相比仍然有優(yōu)勢。但他指出，更好的傳感器肯定會受到歡迎，尤其是對于其他應(yīng)用而言。事實上，楊衛(wèi)建認為，他的研究工作有助于催生更多種類的無人駕駛交通工具和機器人。未來數(shù)年，擁有“眼睛”的機器數(shù)量將超過人們的預期。
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