神奇的晶振让行动不便的人士出行变得更简单

去年夏天，两款自动驾驶轮椅出现在新加坡医院和日本羽田机场。前者由新加坡-麻省理工技术研究联盟（SMART）共同打造，去年9月份开始在新加坡樟宜综合医院崭露头角，无需护士陪护，它就能载着病人在医院的大厅里来回穿梭。SMART 近些年来自动驾驶作品可不少，除了轮椅，它还开发了自动驾驶的高尔夫球车、电动出租车和滑板车,这一切都和石英晶振息息相关。

我们知道一线城市的机场航站楼都尤为大，通常情况下还不止一个航站楼，对普通人来说从第一个登机口到最后一个登机口可能也要走上5-10分钟，更不要说那些行动不便人士，如果正好安检口和登机口要跨过整整一个航站楼，那就更辛苦了。

激光雷达是如何运行的呢，激光发射阵列发射多组激光，PIN型光电二极管接收激光反射回来的光波，类似于CCD或CMOS图像传感器的原理，最终得到一张3D图像。接收的芯片一般采用回流焊式芯片或者贴片晶振，适合大量生产。PLL锁相环电路一般用于石英晶体振荡器中的反馈技术。

SMART未来城市移动出行小组负责人Daniela Rus 表示，这款自动驾驶轮椅研发开始于去年1 月份。现在一共生产了4把测试轮椅，其中两把在新加坡，另外两把则在麻省理工。

可别小瞧SMART的这款轮椅，它搭载了3台激光雷达，机载电脑用到的数据就是激光雷达绘制的地图。随后，系统中的定位算法会在地图中定位轮椅的位置。为了保持平衡，这款轮椅一共有6个轮子，它不但能急转弯，还体型紧凑，能轻松通过普通门框。

许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步。一般的石英晶振由于工艺与成本原因，做不到很高的频率，而在需要高频应用时，有相应的器件温补晶振，实现转成高频，但并不稳定，故利用锁相环路就可以实现稳定且高频的时脉冲讯号。对脉冲型激光雷达来说，高精度时钟晶振是保证雷达检测距离精度的关键。

第二款自动驾驶轮椅已经在东京羽田机场亮相，其出品方为松下和Whill，后者此前就推出过Model A 高科技智能电动轮椅，它续航可达24 公里。眼下，该产品已经在日本和美国上架销售。

此外，该款电动轮椅的感应器在行驶过程中，还能检测出障碍物，如面前遇到其他行人或物体，石英晶体谐振器就会给CPU发射精准信号，电动轮椅就会自动停下以躲避障碍物，避免在行驶过程中发生碰撞。同时，这款电动轮椅还具有位置识别功能，不尽可以提示自己所在的位置，还可以利用事先安装好的地图信息，通过轮椅的移动距离和方向计算出所在位置，做到与其他轮椅并序前行。

Model M 能与周边的轮椅进行同步并像大雁一样排成一列行进，这对集体出行的乘客非常有用。送完乘客后，这些轮椅还能自动归位，这样机场员工就不用到处寻找散佚在某个角落的轮椅。Yamanaka 表示，松下计划将这款轮椅推广到类似购物中心这样的大型室内设施中去。