Аутомобилски лидар и како функционише

Шта је Лидар (ЛиДАР)? Лидар комбинује могућности радарског рангирања са угаоном резолуцијом камере како би обезбедио прецизан сенсинг са свешћу о дубини да би се слика завршила (Слика 1).

Слика 1: Камере, радар и лидар су три технологије избора за аутономну вожњу. (Кредит слике: АДИ)

Визуелни део представља видљивост камере или возача, класификацију објекта и бочну резолуцију. Мрак и временски услови као што су снег, прашина или киша могу нарушити ове способности. Радарски део представља повратак РФ сигнала. Овај сигнал је имун на временске услове и мрак, а такође мери удаљеност. Лидарски део може употпунити слику сенсинга пружањем даље класификације објеката, бочне резолуције, распона и продора у таму.

Како ради лидар?
Основни елементи лидарског система укључују систем предајника правоугаоног таласа, циљно окружење и систем оптичког пријемника који се користи за тумачење удаљености до спољашњих елемената у окружењу. Метода лидарског сенсинга користи светлост у облику импулсног ласера ​​за мерење домета анализом времена лета (ТоФ) враћеног сигнала (слика 2).

Слика 2: Свака предајна јединица лидара има троугласто „видно поље“. (Кредит слике: Бонние Бакер)

Цртање удаљености зависи од оптичког дигиталног сигнала.

Сигнали у дигиталном домену
Решење кола лидара је да реши проблем пријема сигнала преко аутомобилског трансимпедансног појачала. Улазни степен се користи за прихватање негативних улазних струјних импулса са фотодетектора (слика 3).

Слика 3: Електронски део лидара састоји се од ласерског диодног предајника и два фотодиодна пријемника. (Кредит слике: Бонние Бакер)

Ласерске диоде преносе дигиталне импулсе кроз комад стакла. Овај сигнал се такође рефлектује на Д2 фотодиоду. Обрада овог сигнала обезбеђује време транзита и електронско кашњење уграђено у систем.
Импулси дигиталног светлосног сигнала ударају у објекат и рефлектују се назад у оптички систем. Повратни импулс се пресликава на другу фотодиоду Д1. Електронски део путање сигнала Д1 је исти као пут сигнала Д2. Време лета се може израчунати након што два сигнала стигну до микроконтролера (МЦУ).

Снимак тржишта
Аутомобилски лидар системи користе пулсно ласерско светло за мерење удаљености између два возила. Аутомобилски системи користе лидар за контролу брзине возила и кочионих система као одговор на нагле промене у саобраћајним условима. Лидар игра важну улогу у полу- или потпуно аутоматским функцијама помоћи аутомобилу као што су системи за упозорење и избегавање судара, помоћ при задржавању траке, упозорење о напуштању траке, монитори мртвог угла и прилагодљиви темпомат. Аутомобилски лидар замењује радарске системе у ранијим системима аутоматизације возила. Лидар системи могу да се крећу од неколико метара до преко 1.000 метара.

Слика 4: Тржиште аутомобилских лидара је сегментирано на полуаутономне и потпуно аутономне апликације за возила. (Извор слике: Аллиед Маркет Ресеарцх)

Самовозећи аутомобили су већ у широкој употреби, а лидарски системи за снимање ће додатно побољшати ситуацију. Радари, камере и опрема за лидар и даље су технологије избора за полуаутономну и потпуно аутономну вожњу, а цена лидара пада, а тржиште убрзава ову промену.