探寻自动驾驶系统眼中的那束光

 

激光雷达（LiDAR）是自动驾驶交通工具中防撞传感器的重要组成部分。它通过激光扫描并感应从障碍物表面反射回来的光，从而对障碍物距离进行测量。在无人驾驶的状态下，激光雷达如同自动驾驶系统的眼睛，可以检测到路面交通信号灯，道路宽度，迎面驶来的汽车，穿行马路的行人或者其他突发状况，并准确获取目标的三维信息，具有分辨率高、抗干扰能力强、探测范围广等特点。

 

自动驾驶系统激光雷达传感器

 

激光雷达防撞传感器的视角是一个重要的性能参数，当激光雷达被安装在汽车里的时候，视角需要尽可能大，以能覆盖车前方更宽的区域，使得自动驾驶系统具有更优异的避障性能。

 

自动驾驶汽车激光雷达防撞传感器示意图

 

穿透传感器保护罩的激光波长范围及强度会随着入射光角度的和传感器安装的位置而改变。因此十分有必要对不同入射角下的透过率光谱进行表征及评价。

 

岛津UV-3600i Plus紫外可见近红外分光光度计上加载可变角绝对反射/透射附件可对雷达传感器的保护罩进行角度相关的测试，进而对激光雷达传感器中所使用激光波长的选择提供重要参考。

 

岛津UV-3600i Plus紫外可见近红外分光光度计

 

通过对可变角附件带刻度的样品台进行旋转调节，可以得到不同角度入射的光。如下图，入射光角度分别为35°、45°及55°。

 

不同入射光角度下的透过率曲线

 

由图中可见，当入射光角度变化的时候，保护罩的透过光波长及强度会发生变化，并随着入射角的变大发生峰形的蓝移。为了避免入射光角度改变的影响，激光雷达防撞传感器中所使用的激光波长应位于960nm附近，即上图三条谱线平坦区域的相交处，此时透过保护罩的入射光不会因为角度的改变而出现较大的光强波动，从而保证成像的准确性。