Saat ini, mengemudi tanpa awak tingkat L4 dan L5 secara luas menggunakan solusi terintegrasi lidar, pemindai laser, radar gelombang milimeter dan sensor penglihatan untuk mencapai tujuan redundansi keselamatan. Masing-masing dari tiga sensor penginderaan memiliki keunggulan tersendiri. Di antaranya, lidar memiliki karakteristik jarak deteksi yang panjang, akurasi deteksi yang tinggi, dan keandalan yang kuat. Dibandingkan dengan sensor gelombang milimeter, lidar memiliki resolusi tinggi dan tidak sensitif terhadap bentuk dan bahan target. Keuntungan. Oleh karena itu, lidar juga dianggap sebagai perangkat sensor yang diperlukan untuk mengemudi tanpa awak.
Sistem mengemudi tak berawak L4 dan L5 biasanya mengharuskan lidar untuk dilengkapi dengan deteksi jarak jauh, bidang pandang besar untuk memastikan bahwa sistem persepsi lingkungan kendaraan masih dapat mempertahankan deteksi yang akurat bahkan ketika kendaraan berjalan dengan kecepatan tinggi, memastikan keselamatan berkendara, dan juga Diperlukan untuk melewati peraturan kendaraan TS16949 dan sertifikasi keselamatan mata manusia, sehingga memiliki nilai yang dilengkapi dalam kendaraan yang diproduksi secara massal.
Oleh karena itu, desain dan pengembangan lidar yang dipasang pada kendaraan pada dasarnya berkisar pada tujuan ini.
Lidar yang dipasang di kendaraan biasanya terdiri dari dua bagian: mulai modul dan modul pemindaian, dan ada banyak rute teknis yang sesuai.
Lidar mulai pilihan teknologi:
Saat ini, ada tiga prinsip utama mulai, antara lain: metode segitiga mulai, metode mulai PTOF dan AMCW (amplitudo termodulasi gelombang kontinu) mulai metode.
Triangulasi
Metode triangulasi didasarkan pada prinsip geometri segitiga, sumber cahaya dipukul pada objek yang diukur, dan jarak objek yang diukur dihitung dengan mengukur posisi pencitraan cahaya yang dipantulkan di area atau detektor array linier. Diagram prinsipnya adalah sebagai berikut:
Keuntungan dari metode triangulasi sangat menonjol, prinsipnya sederhana, dan biayanya rendah. Hanya pemancar laser biasa dan detektor CCD linear yang diperlukan untuk mencapai pengukuran jarak, dan akurasi deteksi tinggi pada jarak pendek. Oleh karena itu, sensor tersebut biasanya memiliki sejumlah besar aplikasi dalam robot menyapu. Selain itu, penglihatan teropong dan cahaya terstruktur mulai dapat diringkas sebagai prinsip triangulasi mulai.
Karena metode triangulasi dalam deteksi jarak jauh, kesalahan deteksi akan meningkat secara geometris, dan dalam kasus sinar matahari langsung, titik cahaya yang dipantulkan biasanya terendam di bawah sinar matahari, menyebabkan detektor tidak dapat mengekstrak titik cahaya yang dipantulkan dan menyebabkan instrumen gagal. Ini adalah cacat fatal dari metode triangulasi dalam proses deteksi jarak jauh.
Metode mulai PTOF
Prinsip inti PTOF adalah untuk menyerang sinar cahaya laser dengan waktu yang sangat singkat pada objek deteksi. Dengan langsung mengukur waktu penerbangan emisi laser, memukul objek deteksi dan kembali ke detektor, jarak antara detektor dan objek yang akan diukur dibalik.
Karena kecepatan terbang cahaya yang sangat cepat, solusi ini membutuhkan sirkuit jam yang sangat halus (biasanya tingkat ps, 1 ps = 10 ^ -3 ns) dan sirkuit memancarkan laser lebar pulsa yang sangat sempit (biasanya tingkat ns), sehingga Kesulitan pengembangan dan ambang tinggi, tetapi lidar yang umumnya mengadopsi prinsip PTOF biasanya dapat mencapai kisaran deteksi 100 meter.
Metode Mulai AMCW (Amplitudo Modulasi Gelombang Berkelanjutan)
Waktu penerbangan cahaya sangat cepat, dan sulit untuk langsung mengukur waktu penerbangan foton. Apakah mungkin untuk mendapatkan waktu penerbangan cahaya melalui beberapa metode tidak langsung? Metode yang khas adalah AMCW.
AMCW memodulasi intensitas gelombang cahaya (seperti gelombang sinus atau gelombang segitiga, dll.), sehingga gelombang cahaya membentuk perbedaan fase pada bentuk gelombang intensitas cahaya ketika diproyeksikan ke objek dan kemudian kembali ke detektor. Kemudian perbedaan fase dapat diukur secara tidak langsung. Waktu penerbangan cahaya, dan dengan demikian jarak penerbangan dibalik.
Umumnya, lebih mudah untuk mengukur perbedaan fase daripada secara langsung mengukur waktu penerbangan, dan lebih mudah untuk dikembangkan. Oleh karena itu, biaya lidar berbasis AMCW sedikit lebih rendah daripada radar PTOF, dan metode deteksi uniknya lebih nyaman untuk mewujudkan pemindaian FLASH array solid-state. Berbeda dari PTOF, karena AMCW mengadopsi modulasi gelombang cahaya terus menerus, dibutuhkan daya optik yang lebih besar selama deteksi jarak jauh, terutama pada jarak deteksi 100 meter, ada bahaya tersembunyi bagi keselamatan mata manusia, yang jelas tidak dapat melewati peraturan kendaraan.
Ketiga solusi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri. Kami telah merangkum dan membandingkan tiga metode yang disebutkan di atas dengan mengambil lima kemampuan inti yang diperlukan untuk lidar kendaraan sebagai dimensi seleksi:
