Lidar-namontovaný na vozidle (LiDAR, Light Detection and Ranging) je jedním z klíčových systémů vnímání v autonomních vozidlech. Měří vzdálenost a tvar okolních objektů vysíláním laserových pulsů a přijímáním odražených signálů od objektů, čímž generuje vysoce přesnou -trojrozměrnou- mapu prostředí. Mezi nimi je skenovací galvanometr klíčovou součástí lidaru-namontovaného ve vozidle, který se používá k řízení směru laserového paprsku. Zodpovídá za úpravu úhlu skenování laserového paprsku tak, aby mohl pokrýt požadované zorné pole, a tím získat trojrozměrná data mračna bodů potřebná pro dané prostředí. Ve srovnání s kamerami a radary může lidar poskytnout-schopnost prostorového vnímání s vysokým rozlišením za různých světelných podmínek, a proto hraje nezastupitelnou roli ve vývoji technologie autonomního řízení.
Optické komponenty pro automobilový lidar
Laserový zářič: Obvykle se používají polovodičové lasery s vlnovými délkami 905nm nebo 1550nm. Lasery s těmito vlnovými délkami jsou pro lidské oko neviditelné a mají vysokou energii, díky čemuž jsou vhodné pro detekci na velkou-vzdálenost.
Optická čočka: používá se k zaostření nebo rozšíření laserového paprsku, aby se zajistilo, že laserový puls může pokrýt požadované zorné pole a bude účinně přenesen do cílové oblasti.
Optický filtr (optický filtr): používá se k odfiltrování šumu na pozadí a umožňuje procházet pouze laserovým signálům určitých vlnových délek, aby se zlepšil poměr signálu -k{1}}šumu.
Fotodetektor: používá se k příjmu odražených laserových signálů, obvykle pomocí lavinových fotodiod (APD) nebo fotonásobičů (PMT) ke zlepšení citlivosti a rozsahu detekce
Princip skenovacího galvanometru ve vozidle-namontovaném lidaru
Skenovací galvanometr je obvykle poháněn-rychlostním motorem nebo piezoelektrickým ovladačem, který mění směr laserového paprsku řízením úhlu zrcadla. Galvanometr může dosáhnout různých režimů skenování, jako je lineární skenování, cikcak skenování nebo spirálové skenování, aby vyhovoval různým potřebám aplikací.
1. Lineární skenování: Vhodné pro progresivní skenování v horizontálním a vertikálním směru, které může generovat dvourozměrné nebo trojrozměrné obrázky s vysokým -rozlišením-.
2. Cikcak skenování: Nepřetržitým nastavováním směru skenování lze pokrýt větší zorné pole.
3. Spirálové skenování: používá se pro všestranné-skenování, vhodné pro 3D modelování a panoramatické zobrazování.
Výhody skenovacích galvanometrů
Ve vozidle-namontovaném lidaru se skenovací galvanometr vyznačuje vysokou přesností, vysokou flexibilitou, malými rozměry, nízkou hmotností a vysokou spolehlivostí. Přesné řízení úhlu a směru laserového paprsku zajišťuje vysokou přesnost a vysoké rozlišení výsledků detekce. Vysoce flexibilní rozsah a režim skenování se může přizpůsobit různým jízdním prostředím a scénářům aplikací. Návrh pro vývoj lidaru-namontovaného ve vozidle je těsný.
Je kompaktní a může poskytnout vynikající výkon bez zvýšení zátěže systému. Po optimalizovaném designu může odolat různým náročným prostředím, jako jsou extrémní teploty, vibrace a vlhkost, což zajišťuje dlouhodobou-stabilitu a odolnost systému.
Proto má při skenování celého vozidla velký význam-skenovací galvanometr lidaru namontovaný na vozidle. Určuje nejen pokrytí zorného pole, rozlišení a přesnost lidaru, ale také zlepšuje flexibilitu a rychlost odezvy systému. Proto je třeba při výběru-skenovacího galvanometru lidaru namontovaného na vozidle věnovat větší pozornost jeho kvalitě a technickým podmínkám, které přímo ovlivní celkovou bezpečnost a efektivitu systému autonomního řízení.
