Mitsubishi Electric Corporation heeft een compacte lichtdetectie- en afstandsoplossing (LiDAR) ontwikkeld met een micro-elektromechanisch systeem (MEMS) dat een extra brede horizontale scanhoek bereikt om de vormen en afstanden nauwkeurig te detecteren objecten vooruit in autonome aandrijfsystemen.
De nieuwe LiDAR-oplossing bestraalt objecten met laser en gebruikt een MEMS-spiegel met twee assen (horizontaal en verticaal) om naar het gereflecteerde licht te scannen, waardoor driedimensionale beelden van voertuigen en voetgangers worden gegenereerd. Mitsubishi Electric verwacht dat deze compacte, goedkope oplossing zal bijdragen aan veilig autonoom rijden.
Grote elektromagnetische spiegel
Nadat objecten met laser zijn bestraald, moet de maximale hoeveelheid gereflecteerd licht worden opgevangen om de meest nauwkeurige driedimensionale afbeeldingen te verkrijgen, met name van voertuigen en voetgangers. LiDAR-systemen hebben daarom spiegels nodig met een groot oppervlak om de lichtopvang te maximaliseren. Bovendien is een brede scanhoek vereist voor nauwkeurige bewaking van de voertuigrand.
De nieuwe ontwikkeling van Mitsubishi Electric omvat de grootste elektromagnetische MEMS-spiegel in de branche, die 7 mm bij 5 mm meet, in een lichtgewicht ontwerp dat zowel horizontaal als verticaal kan scannen. Ondanks zijn formaat maakt de unieke structuur van de MEMS-spiegel een gewichtsvermindering mogelijk zonder in te boeten aan stijfheid. Door het lichtgewicht ontwerp en de hoge elektromagnetisch opgewekte aandrijfkracht kan de spiegel een grote horizontale beweging van ± 15 graden bereiken. Verticale beweging is momenteel ± 3,4 graden, en Mitsubishi Electric streeft ernaar dit te verhogen tot ± 6,0 graden of meer door de balkstructuur van de MEMS te verbeteren.
De MEMS-spiegel kan in grote hoeveelheden op een siliciumsubstraat worden geproduceerd met behulp van halfgeleiderverwerkingstechnologie, waardoor deze geschikt is voor massaproductie. Bovendien gebruikt het minder onderdelen in vergelijking met spiegels die mechanisch worden aangedreven met motoren, wat zal bijdragen aan de duurzaamheid van de LiDAR-oplossing.
Geoptimaliseerd ontwerp
Mitsubishi Electric heeft de plaatsing van de elektromagnetische MEMS-spiegel en optische componenten, waaronder meerdere laserlichtbronnen, fotodetectoren en lenzen, geoptimaliseerd om optische lichtafval te onderdrukken en te voorkomen dat de laserstraal wordt vervormd door een van de interne componenten van de LiDAR.
Het geoptimaliseerde ontwerp en het optische transmissie- / ontvangstmechanisme zorgen voor een extra brede horizontale scanhoek, waardoor het scannen van voertuigen die voorliggen of tegemoetkomende voertuigen, voetgangers die de weg oversteken, verkeerslichten, verkeersborden en obstakels langs de weg worden verbeterd. Met voortdurende ontwikkeling streeft Mitsubishi Electric naar een verticale scanhoek van meer dan 25 graden, waardoor voertuigen en voetgangers zelfs in de buurt kunnen worden gedetecteerd.
De LiDAR-body heeft een volume van slechts 900 cc dankzij de optimale opstelling van de signaalverwerkingsschakelingen, het voedingscircuit en het optische transmissie / ontvangstmechanisme. In de toekomst mikt Mitsubishi Electric op de ontwikkeling van een extra kleine eenheid met een inhoud van slechts 350 cc of minder.
