در حال حاضر ، رانندگی بدون سرنشین در سطح L4 و L5 به طور گسترده ای از راه حل های یکپارچه لیدار ، اسکنر لیزر ، رادار موج میلی متر و حسگر دید استفاده می کند تا به هدف افزونگی ایمنی برسد. هر سه حسگر حسگر مزایای منحصر به فرد خود را دارند. در میان آنها ، لیدار دارای ویژگی های تشخیص فاصله طولانی ، دقت تشخیص بالا و قابلیت اطمینان قوی است. در مقایسه با سنسورهای موج میلی متر ، لیدار از وضوح بالایی برخوردار است و به اشکال و مواد هدف حساس نیست. مزیت - فایده - سود - منفعت. بنابراین ، لیدار نیز به عنوان یک وسیله حسگر ضروری برای رانندگی بدون سرنشین در نظر گرفته می شود.
سیستم های رانندگی بدون سرنشین L4 و L5 معمولاً به لیدار مجهز به تشخیص مسافت طولانی و میدان دید بزرگ می شوند تا اطمینان حاصل شود که سیستم درک محیط زیست وسیله نقلیه&# 39 می تواند تشخیص دقیق را حتی در زمان کارکرد وسیله نقلیه حفظ کند. سرعت بالا ، اطمینان از ایمنی رانندگی ، و همچنین لازم است مقررات خودرو TS16949 و گواهی ایمنی چشم انسان را تصویب کنید ، به طوری که ارزش مجهز بودن به وسایل نقلیه تولید انبوه را داشته باشد.
بنابراین ، طراحی و توسعه لیدار سوار بر وسیله نقلیه اساساً حول این هدف می چرخد.
لیدار سوار بر خودرو معمولاً از دو قسمت تشکیل شده است: ماژول محدوده و ماژول اسکن ، و بسیاری از مسیرهای فنی مربوطه وجود دارد.
انتخاب فن آوری Lidar:
در حال حاضر ، سه اصل جریان اصلی وجود دارد ، از جمله: روش دامنه مثلث ، روش دامنه PTOF و روش دامنه AMCW (موج مداوم مدولاسیون دامنه).
مثلث کردن
روش مثلث سازی بر اساس اصل هندسه مثلث است ، یک منبع نور به جسم اندازه گیری شده ضربه می خورد و فاصله جسم اندازه گیری شده با اندازه گیری موقعیت تصویربرداری نور منعکس شده در منطقه یا آشکارساز آرایه خطی محاسبه می شود. نمودار اصلی به شرح زیر است:
مزایای روش مثلث سازی بسیار برجسته است ، اصل ساده است و هزینه آن کم است. برای دستیابی به اندازه گیری فاصله فقط به فرستنده های لیزری معمولی و آشکارسازهای خطی CCD نیاز است و دقت تشخیص در فواصل کوتاه زیاد است. بنابراین ، چنین سنسورهایی معمولاً تعداد زیادی برنامه در ربات های جاروبرقی دارند. علاوه بر این ، دید دو چشمی و محدوده نور ساختاری می تواند به عنوان اصل محدوده مثلث بندی خلاصه شود.
به دلیل روش مثلث بندی در تشخیص مسافت طولانی ، خطای تشخیص از نظر هندسی افزایش می یابد و در مورد تابش مستقیم نور خورشید ، لکه نور منعکس شده معمولاً در زیر نور آفتاب غوطه ور می شود و باعث می شود آشکارساز نتواند لکه نور منعکس شده را استخراج کند و باعث از کار افتادن ساز می شود. این نقص مهلک روش مثلث بندی در فرآیند تشخیص مسافت طولانی است.
روش دامنه PTOF
اصل اصلی PTOF اصابت پرتوی نور لیزر با زمان بسیار کوتاه به جسم تشخیص است. با اندازه گیری مستقیم زمان پرواز انتشار لیزر ، ضربه زدن به جسم ردیاب و بازگشت به ردیاب ، فاصله بین ردیاب و جسم مورد اندازه گیری معکوس می شود.
با توجه به سرعت پرواز بسیار سریع نور ، این راه حل نیاز به یک مدار ساعت بسیار خوب (معمولاً سطح PS ، 1 ps=10 ^ -3 ns) و یک مدار انتشار لیزر با عرض پالس بسیار باریک (معمولاً سطح ns) دارد ، بنابراین توسعه دشواری و آستانه بالا است ، اما لیدار که معمولاً اصل PTOF را تصویب می کند ، معمولاً می تواند به یک محدوده تشخیص 100 متر برسد.
AMCW (مدلسازی دامنه مداوم موج مداوم) روش راه اندازی
زمان پرواز نور بسیار سریع است و اندازه گیری مستقیم زمان پرواز فوتون ها دشوار است. آیا می توان از طریق برخی روشهای غیر مستقیم زمان پرواز نور را بدست آورد؟ روش معمول AMCW است.
AMCW شدت موج نور را تعدیل می کند (مانند موج سینوسی یا موج مثلث و غیره) ، به طوری که موج نور وقتی بر روی جسم قرار می گیرد ، اختلاف فاز را روی شکل موج شدت نور ایجاد می کند و سپس به آشکارساز برمی گردد. سپس اختلاف فاز را می توان به طور غیرمستقیم اندازه گیری کرد. زمان پرواز نور و در نتیجه فاصله پرواز معکوس می شود.
به طور کلی ، اندازه گیری اختلاف فاز از اندازه گیری مستقیم زمان پرواز آسان تر است و توسعه آن آسان تر است. بنابراین ، هزینه لیدار مبتنی بر AMCW کمی کمتر از رادار PTOF است ، و روش تشخیص منحصر به فرد آن برای دستیابی به اسکن FLASH آرایه حالت جامد راحت تر است. متفاوت از PTOF ، زیرا AMCW مدولاسیون موج نوری مداوم را اتخاذ می کند ، در هنگام تشخیص مسافت طولانی ، به ویژه در فاصله تشخیص 100 متر ، به قدرت نوری بیشتری احتیاج دارد ، خطرات پنهانی برای ایمنی چشم انسان وجود دارد ، که به وضوح نمی تواند مقررات خودرو را تصویب کند.
این سه راه حل دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. ما سه روش دامنه ای فوق الذکر را با در نظر گرفتن پنج قابلیت اصلی مورد نیاز برای برگزاری خودرو به عنوان ابعاد انتخاب ، خلاصه و مقایسه کرده ایم:
