前不久,Luminar 將新系統(tǒng)安裝在了一輛奔馳測試車上并將它帶到了慕尼黑光博會。
雖然 1550 納米激光脈沖的功率是 905 納米的 40 倍,但它卻完全符合安全規(guī)范,而這些多出來的功率讓雷達(dá)的探測距離提升了 10 倍,清晰度提升了 50 倍。
這樣一來,即使以 75 英里/小時(約合 120 千米/小時)的速度在高速上行駛,車輛安全也能得到保證(這樣的速度每秒車輛能移動 34 米)。
那么,為什么功率變大了安全性還能得到保證呢?下面我們來進(jìn)行詳細(xì)解答。
首先我們需要知道的是,人體上最容易被激光束傷害的是視網(wǎng)膜,只需對著太陽看一會,我們脆弱的視網(wǎng)膜就會遭到傷害,這也是太陽進(jìn)入視野時我們會不自覺閃躲的原因。與太陽相比,激光束的威力更大,因此法律將激光束的光率嚴(yán)格限制在 5 毫瓦以下。
從理論上來講,其實(shí)視網(wǎng)膜不會對現(xiàn)有激光雷達(dá)用到的 905 納米紅外光起反應(yīng),因此這種波長的光線我們看不到。不過,眼睛會將這些光傳導(dǎo)到視網(wǎng)膜上,因此它與可見光一樣有一定的危險性。
事實(shí)上,它的危害比太陽光還大,因為視網(wǎng)膜感應(yīng)不到它,所以我們不會閃躲。
由于眼球有吸水性,因此晶狀體、眼角膜和眼球內(nèi)的液體會在波長較長的光線下透明度會降低,而波長超過 1400 納米后,光線就無法到達(dá)視網(wǎng)膜,所以 1550 納米的激光束完全符合安全標(biāo)準(zhǔn)。
眼下,警用激光雷達(dá)依然在使用 905 納米的激光束,因為它們對射程要求不高,激光束價格便宜且能使用廉價的硅探測器。不過,即使是非車載激光雷達(dá)的研究人員也認(rèn)為 1550 納米的波長是個最佳選擇。
其實(shí)在電信等行業(yè),1550 納米波長的激光早已得到了普及。雖然硅基傳感器對 1550 納米波長的激光完全沒反應(yīng),但室溫銦鎵砷傳感器卻能派上用場,而此類傳感器正好是標(biāo)準(zhǔn)的通訊產(chǎn)品。
不過,切換到 1550 納米后,激光和傳感器的成本都會有所上升,但專家認(rèn)為這并非激光雷達(dá)售價昂貴的主因,復(fù)雜的光機(jī)掃描儀才是。要想大幅降低激光雷達(dá)成本,必須將光機(jī)掃描儀換成帶有相控陣天線的光學(xué)版本。
“許多團(tuán)隊都在用固態(tài)面板開發(fā)小型化的相控陣光學(xué)陣列。”南佛羅里達(dá)大學(xué)激光雷達(dá)專家 Dennis Killinger 說道。
去年,麻省理工的光子系統(tǒng)團(tuán)隊就聯(lián)合 DARPA 在 300 毫米芯片上開發(fā)了固態(tài)激光雷達(dá),未來如果能大規(guī)模量產(chǎn),售價能直降至 10 美元。此外,今年年初又有三家公司宣稱在固態(tài)激光雷達(dá)上取得了突破,未來售價將被拉低至 100 美元。
Luminar 的激光雷達(dá)方案也較為獨(dú)特,它準(zhǔn)備讓車上的激光雷達(dá)對準(zhǔn)不同的方向,每臺激光雷達(dá)只朝一個方向發(fā)射激光。同時,激光雷達(dá)內(nèi)只內(nèi)置一個接收器和數(shù)個定制的可移動透鏡。
不過,Luminar 現(xiàn)階段并不專注于降低激光雷達(dá)價格,它更在乎其性能。