电气工程师 David Brunner 为激光雷达系统开发了精确的反射镜技术,并获得了维也纳理工大学颁发的 Ernst Fehrer 奖。
你如何教汽车感知环境?对于自动驾驶汽车,以及使驾驶更安全的驾驶员辅助系统,使用了所谓的LIDAR传感器。他们使用激光束来创建环境的三维图像。然而,这只有在能够非常精确地控制激光束的情况下才能实现,这是一项技术上非常具有挑战性的任务。
大卫·布鲁纳在他的论文中处理了这个问题,并开发了用微小镜子精确控制激光束的技术。这不仅对激光雷达系统很重要,对增强现实显示器等其他技术也很重要。2023 年 12 月 6 日,David Brunner 因其工作而获得维也纳理工大学的 Ernst Fehrer 奖。
可移动的高科技后视镜
预防事故的技术,甚至可能在未来实现完全自动驾驶——这是目前全球深入研究的主题。这样做的前提是车辆的控制计算机能够获得周围环境的正确图像。
一个特别有前途的选择是激光雷达技术。发射短激光脉冲。当激光脉冲击中物体时,它会被传感器部分反射并检测到。激光脉冲传播到物体并再次返回所需的时间可用于计算物体的距离。如果可以在几分之一秒内在不同方向上进行大量此类测量,则可以计算出环境的 3D 模型。
然而,要做到这一点,你需要微小的、可移动的镜子,这些镜子总是将激光束引导到正确的方向。“这些镜子由硅制成,就像计算机芯片一样,就像今天的智能手机制造加速度计和麦克风一样,”David Brunner解释道。“然而,由于它们的尺寸很小,这些镜子很难分析和控制。
然而,对这些后视镜的精确控制至关重要:它们必须不断以高频率移动,并始终精确对准——这是在移动、振动的汽车中存在的极其不利的条件下。
大卫·布鲁纳开发了精确监控这些镜子运动的概念,以便能够以控制方式进行干预并确保其精度。在这样做的过程中,他强调要使整个系统尽可能简单,以便使它不仅仅是一个学术上的手指练习,而是一个商业上可行的概念。理论控制概念经过实验实施和验证,并取得了巨大成功:Brunner的LIDAR系统甚至可以超过最初规定的质量要求。
然而,激光雷达系统并不是这种镜子的唯一应用领域。例如,它们还可用于增强现实系统,其中激光束投射到透明窗格上。例如,重要数据可以直接显示在挡风玻璃上,这样您在驾驶时就不必将视线从道路上移开。