光檢測和測距(LiDAR)技術(shù)依賴(lài)于快速,精確定時(shí)的激光脈沖–對于各種傳感器(包括支持物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的傳感器)都是有用的應用程序。但是,許多目前依賴(lài)LiDAR的傳感器價(jià)格昂貴,體積龐大,笨重且耗電。
一組研究人員為基于LiDAR的傳感器提出一種新穎的設計,該設計既價(jià)格合理,且功率低。該傳感器依靠微機電(MEMS)反射鏡的集合來(lái)實(shí)現高效率,僅需由9伏電池供電。
“該系統特別適合智能建筑,” 參與新LiDAR傳感器設計的佛羅里達大學(xué)教授謝慧凱說(shuō),“例如,該系統可以使供暖,通風(fēng)和空調(HVAC)系統通過(guò)估計人口分布并跟蹤人們的活動(dòng)來(lái)控制氣流?!?/p>
然而,一個(gè)突出的問(wèn)題是創(chuàng )建可在不消耗過(guò)多能量的情況下實(shí)現寬視野的LiDAR傳感器?,F有設計傾向于依靠電動(dòng)光機掃描儀來(lái)分散LiDAR信號并獲得更寬的視野,但是這些設備通常消耗約10瓦的功率。
便攜式外殼中的低功耗MEMS LiDAR
Xie小組的新設計取代了電動(dòng)光機械掃描器,而是依靠MEMS反射鏡來(lái)控制LiDAR信號。與通常使用的笨重的電動(dòng)掃描儀相比,這些反射鏡所需的操作功率大大減少。此外,無(wú)源紅外傳感器可確保僅當有人在場(chǎng)時(shí)才激活整個(gè)系統。
Xie說(shuō),他希望將來(lái)該傳感器不僅用于檢測智能家居中的人員,而且還將用于從機器人技術(shù)到小型無(wú)人飛行器的各種應用。
目前,該設計依賴(lài)于現成的飛行時(shí)間(TOF)引擎來(lái)分析返回的激光信號,謝說(shuō)這是體積最大,能耗最高的組件。展望未來(lái),他的團隊計劃開(kāi)發(fā)自己的,使用更少能源的小型(TOF)設備。他還說(shuō):“我們將通過(guò)制造具有更大光學(xué)孔徑,更大掃描角度和更快掃描頻率的MEMS反射鏡來(lái)繼續推進(jìn)MEMS技術(shù)?!?/p>
“整個(gè)MEMS LiDAR系統可由電池供電,最大功耗為2.7 W,”謝說(shuō)?!氨粍?dòng)式紅外傳感器可使系統進(jìn)入空閑模式,從而將電池壽命延長(cháng)三倍或更多?!?/p>
Xie說(shuō),他希望在將來(lái),這種傳感器不僅可以用于檢測智能家居中的人,還可以用于從機器人技術(shù)到小型無(wú)人飛行器的各種應用。