În prezent, conducerea fără pilot la nivel L4 și L5 utilizează pe scară largă soluții integrate de lidar, scaner laser, radar de undă milimetrică și senzor de viziune pentru a atinge scopul redundanței de siguranță. Fiecare dintre cei trei senzori de detectare are propriile sale avantaje unice. Printre acestea, lidar are caracteristicile unei distanțe mari de detecție, o precizie ridicată a detecției și o fiabilitate puternică. În comparație cu senzorii de undă milimetrică, lidar are o rezoluție ridicată și nu este sensibil la forme și materiale vizate. avantaj. Prin urmare, lidar este, de asemenea, considerat ca un dispozitiv senzor necesar pentru conducerea fără pilot.
Sistemele de conducere fără pilot L4 și L5 necesită, de obicei, ca lidarul să fie echipat cu detecție pe câmp vizual pe distanțe mari, pentru a se asigura că sistemul de percepție a mediului vehiculului&# 39 poate păstra în continuare detectarea precisă chiar și atunci când vehiculul rulează la viteză mare, asigurând siguranța conducerii și, de asemenea, este necesar să se respecte normele vehiculului TS16949 și certificarea de siguranță a ochiului uman, astfel încât să aibă valoarea de a fi echipat în vehicule produse în serie.
Prin urmare, proiectarea și dezvoltarea lidarului montat pe vehicul se învârt, în principiu, în jurul acestui obiectiv.
Lidarul montat pe vehicul constă de obicei în două părți: modul de distanță și modul de scanare și există multe rute tehnice corespunzătoare.
Selecția tehnologiei variate lidar:
În prezent, există trei principii principale de variație, inclusiv: metoda de triunghi triunghiular, metoda PTOF și metoda AMCW (amplitudine modulată continuă cu undă continuă).
Triangulaţie
Metoda de triangulare se bazează pe principiul geometriei triunghiului, o sursă de lumină este lovită pe obiectul măsurat, iar distanța obiectului măsurat este calculată prin măsurarea poziției imagistice a luminii reflectate în zona sau detectorul de linie. Diagrama de principiu este următoarea:
Avantajele metodei de triangulare sunt foarte proeminente, principiul este simplu și costul este redus. Pentru realizarea măsurării distanței sunt necesare numai emițătoare laser obișnuite și detectoare CCD liniare, iar precizia de detecție este mare la distanțe scurte. Prin urmare, astfel de senzori au de obicei un număr mare de aplicații la roboții de măturat. În plus, viziunea binoculară și intervalul luminii structurate pot fi rezumate ca principiul intervalului de triangulare.
Datorită metodei de triangulare în detecția pe distanțe lungi, eroarea de detectare va crește geometric și, în cazul luminii solare directe, punctul luminos reflectat este de obicei scufundat în lumina soarelui, determinând detectorul să nu poată extrage locul luminos reflectat și determinând defectarea instrumentului. Acesta este defectul fatal al metodei de triangulare în procesul de detectare pe distanțe lungi.
Metoda de variație PTOF
Principiul de bază al PTOF este de a lovi un fascicul de lumină laser cu un timp foarte scurt pe obiectul de detectare. Prin măsurarea directă a timpului de zbor al emisiei laserului, lovirea obiectului de detecție și revenirea la detector, distanța dintre detector și obiectul de măsurat este inversată.
Datorită vitezei de zbor extrem de rapide a luminii, această soluție necesită un circuit de ceas foarte fin (de obicei, nivelul ps, 1 ps=10 ^ -3 ns) și un circuit de emisie laser cu lățime de impuls foarte îngust (de obicei, nivelul ns), astfel dificultatea și pragul sunt ridicate, dar lidarul care adoptă în general principiul PTOF poate atinge de obicei un domeniu de detectare de 100 de metri.
Metoda AMCW (Amplitude Modulation Continuous Wave)
Timpul de zbor al luminii este extrem de rapid și este dificil să se măsoare direct timpul de zbor al fotonilor. Este posibil să se obțină timpul de zbor al luminii prin intermediul unor metode indirecte? Metoda tipică este AMCW.
AMCW modulează intensitatea undei luminoase (cum ar fi undă sinusoidală sau undă triunghiulară etc.), astfel încât unda luminoasă formează o diferență de fază pe forma de undă a intensității luminii atunci când este proiectată pe obiect și apoi revine la detector. Apoi diferența de fază poate fi măsurată indirect. Timpul de zbor al luminii și, astfel, distanța de zbor este inversată.
În general, este mai ușor să măsoare diferența de fază decât să măsoare direct timpul de zbor și este mai ușor de dezvoltat. Prin urmare, costul lidarului bazat pe AMCW este ușor mai mic decât cel al radarului PTOF, iar metoda sa de detectare unică este mai convenabilă pentru realizarea scanării FLASH cu matrice în stare solidă. Diferit de PTOF, deoarece AMCW adoptă modulația continuă a undelor luminoase, are nevoie de o putere optică mai mare în timpul detectării pe distanțe lungi, în special la distanța de detectare de 100 de metri, există pericole ascunse pentru siguranța ochiului uman, care, evident, nu poate respecta reglementările vehiculului.
Cele trei soluții variate au propriile avantaje și dezavantaje. Am rezumat și comparat cele trei metode de mai sus menționate luând cele cinci capabilități de bază necesare pentru lidarul vehiculului ca dimensiuni de selecție:
