LiDARと集積光フォトニクスが自動運転車の暗闇での視認性を向上させる

概要

自動運転車は、危険を検知し、最も安全な経路を計画するためにスマートセンサーに頼っています。LiDAR（光検出と測距）と集積光フォトニクスは、自動運転車に効果的な目を提供するために協力しています。LiDARは、狭く目に見えない赤外線レーザーを使用して、オブジェクトの特徴を画像化し、ミリメートルレベルの精度を提供します。集積光フォトニクスは、Mach-Zehnderモジュレータを使用して正確なタイミングの光パルスを作成するのに役立ちます。これらのセンサーは、小さなチップに取り付けられ、車のライト内に収まり、自動運転能力を向上させ、スプリットセカンドシナリオで障害物から避けるための操舵可能なレーザービームを提供します。

LiDARはどのように機能するのか？
集積光フォトニクスの自動運転車における役割は何ですか？
Mach-Zehnderモジュレータとは何で、タイミングの光パルスをどのように作成するのですか？
自動運転車はどのようにモジュレータを使用し、将来的にはどのようにナビゲーションを向上させるのでしょうか？
結論

LiDARはどのように機能するのか？

LiDARは、ボタンのように小さなオブジェクトの特徴をストリートの向こう側にいる歩行者のシャツに付いたボタンのように画像化できる狭く目に見えない赤外線レーザーを使用します。LiDARは、超短いレーザーパルスの列を発射して深さ解像度を与えます。LiDARシステムは、多数の短いパルスで詳細なプロファイルを迅速にレンダリングします。たとえば、田舎道を走行しているとき、1つのLiDARパルスが鹿の角の基部に散乱し、次のパルスが角の先端まで移動して、角の形状に関するデータを提供します。

集積光フォトニクスの自動運転車における役割は何ですか？

集積光フォトニクスは、正確なタイミングの光パルスを作成するための通信技術の小型版であり、デジタル信号を運ぶ正確なタイミングの光パルスを作成するのに役立ちます。光のパルスは100ピコ秒以下の短いものであり、インターネットのすべてのデジタルデータはこれらの光のパルスで運ばれます。この技術は、Mach-Zehnderモジュレータを使用しており、オン・オフのスイッチのように機能してタイミングの光パルスを作成します。モジュレータと検出器は現在、1/10ミリメートル未満に縮小され、将来的には自動車のライトに収まるようになります。

Mach-Zehnderモジュレータとは何で、タイミングの光パルスをどのように作成するのですか？

Mach-Zehnderモジュレータは、正確なタイミングの光パルスを生成するのに役立ちます。モジュレータは、光の波を2つの平行なアームで分割し、最終的に再結合します。光が片方のアームで遅延されると、波は同期せずに再結合し、光をブロックします。このアームの遅延をトグルすることで、モジュレータはオン・オフのスイッチのように機能し、数センチの深度解像度を持つ光パルスを発生させます。光のパルスはわずか100ピコ秒しか持続しないため、明日の車はモジュレータを超感度が高く、高速に反応する光検出器とペアリングすることで、ミリメートルの解像度を向上させる必要があります。

自動運転車はどのようにモジュレータを使用し、将来的にはどのようにナビゲーションを向上させるのでしょうか？

自動運転車の最初の世代のLiDARは、屋根やフードからスキャンする複雑な回転アセンブリに依存していました。しかし、モジュレータが1/10ミリメートル未満に縮小され、自動車のライトに収まるように小さなチップに統合されることで、ナビゲーションが向上しました。これらのチップには、モジュレータのバリエーションが含まれており、動く部品をなくし、高速でスキャンすることができます。モジュレータのアームをわずかに遅らせることで、追加のデバイスはオン・オフのスイッチよりもむしろ調光器のように機能します。多数のそのようなアームを並列に積み重ねること