Pada masa ini, pemanduan tanpa pemandu tingkat L4 dan L5 menggunakan penyelesaian bersepadu lidar, pengimbas laser, radar gelombang milimeter dan sensor penglihatan untuk mencapai tujuan pengurangan keselamatan. Masing-masing dari tiga sensor penderia mempunyai kelebihan tersendiri. Antaranya, lidar mempunyai ciri jarak pengesanan yang panjang, ketepatan pengesanan yang tinggi, dan kebolehpercayaan yang kuat. Berbanding dengan sensor gelombang milimeter, lidar mempunyai resolusi tinggi dan tidak sensitif terhadap bentuk dan bahan sasaran. kelebihan. Oleh itu, lidar juga dianggap sebagai alat sensor yang diperlukan untuk pemanduan tanpa pemandu.
Sistem pemanduan tanpa pemandu L4 dan L5 biasanya memerlukan lidar dilengkapi dengan pengesanan jarak jauh dan jarak pandang luas untuk memastikan bahawa sistem persepsi persekitaran kenderaan&# 39 masih dapat mengekalkan pengesanan yang tepat walaupun kenderaan sedang berjalan di berkelajuan tinggi, memastikan keselamatan berkendara, dan juga Diperlukan untuk lulus peraturan kendaraan TS16949 dan pensijilan keselamatan mata manusia, sehingga memiliki nilai yang dilengkapi dengan kenderaan yang dihasilkan secara besar-besaran.
Oleh itu, reka bentuk dan pengembangan lidar yang dipasang pada kenderaan pada dasarnya berkisar pada tujuan ini.
Lidar yang dipasang pada kenderaan biasanya terdiri daripada dua bahagian: modul mulai dan modul pengimbasan, dan terdapat banyak laluan teknikal yang sesuai.
Pemilihan teknologi Lidar:
Pada masa ini, ada tiga prinsip jangkauan arus utama, termasuk: metode jarak segitiga, metode jarak PTOF dan metode jangkauan AMCW (gelombang berterusan termodulasi amplitud).
Triangulasi
Kaedah triangulasi didasarkan pada prinsip geometri segitiga, sumber cahaya dipukul pada objek yang diukur, dan jarak objek yang diukur dihitung dengan mengukur kedudukan pencitraan cahaya yang dipantulkan di kawasan atau pengesan array linear. Gambarajah prinsip adalah seperti berikut:
Kelebihan kaedah triangulasi sangat menonjol, prinsipnya sederhana, dan kosnya rendah. Hanya pemancar laser biasa dan pengesan CCD linier yang diperlukan untuk mencapai pengukuran jarak, dan ketepatan pengesanannya tinggi pada jarak pendek. Oleh itu, sensor sedemikian biasanya mempunyai sebilangan besar aplikasi dalam robot penyapu. Selain itu, penglihatan binokular dan jarak cahaya terstruktur dapat diringkaskan sebagai prinsip triangulasi berkisar.
Kerana kaedah triangulasi dalam pengesanan jarak jauh, kesalahan pengesanan akan meningkat secara geometri, dan dalam hal sinar matahari langsung, titik cahaya yang dipantulkan biasanya terendam di bawah sinar matahari, menyebabkan pengesan tidak dapat mengekstrak titik cahaya yang dipantulkan dan menyebabkan instrumen tersebut gagal. Inilah kelemahan kaedah triangulasi dalam proses pengesanan jarak jauh.
Kaedah julat PTOF
Prinsip teras PTOF adalah memukul sinar laser dengan waktu yang sangat singkat pada objek pengesanan. Dengan mengukur secara langsung masa penerbangan pelepasan laser, memukul objek pengesanan dan kembali ke pengesan, jarak antara pengesan dan objek yang akan diukur dibalikkan.
Oleh kerana kelajuan cahaya yang sangat cepat, penyelesaian ini memerlukan litar jam yang sangat halus (biasanya tahap ps, 1 ps=10 ^ -3 ns) dan litar pemancar laser lebar nadi yang sangat sempit (biasanya tahap ns), jadi pengembangan kesukaran dan ambang tinggi, tetapi lidar yang secara amnya menggunakan prinsip PTOF biasanya dapat mencapai jarak pengesanan 100 meter.
Kaedah Julat AMCW (Amplitude Modulation Continuous Wave)
Waktu penerbangan cahaya sangat cepat, dan sukar untuk mengukur secara langsung masa penerbangan foton. Adakah mungkin untuk mendapatkan waktu penerbangan cahaya melalui beberapa kaedah tidak langsung? Kaedah tipikal adalah AMCW.
AMCW memodulasi intensiti gelombang cahaya (seperti gelombang sinus atau gelombang segitiga, dll.), Sehingga gelombang cahaya membentuk perbezaan fasa pada bentuk gelombang intensiti cahaya ketika diproyeksikan ke objek dan kemudian kembali ke pengesan. Maka perbezaan fasa dapat diukur secara tidak langsung. Waktu penerbangan cahaya, dan dengan demikian jarak penerbangan terbalik.
Secara amnya, lebih mudah untuk mengukur perbezaan fasa daripada mengukur waktu penerbangan secara langsung, dan lebih mudah untuk dikembangkan. Oleh itu, kos lidar berasaskan AMCW sedikit lebih rendah daripada radar PTOF, dan kaedah pengesanannya yang unik lebih mudah untuk mewujudkan imbasan FLASH array pepejal. Berlainan dengan PTOF, kerana AMCW menggunakan modulasi gelombang cahaya yang berterusan, ia memerlukan daya optik yang lebih besar semasa pengesanan jarak jauh, terutama pada jarak pengesanan 100 meter, ada bahaya tersembunyi bagi keselamatan mata manusia, yang jelas tidak dapat melewati peraturan kendaraan.
Ketiga-tiga penyelesaian mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Kami telah meringkaskan dan membandingkan tiga kaedah jarak jauh yang disebutkan di atas dengan mengambil lima keupayaan teras yang diperlukan untuk lidar kenderaan sebagai dimensi pemilihan:
