현재 L4 및 L5 수준의 무인 운전은 안전 이중화 목적을 달성하기 위해 라이더, 레이저 스캐너, 밀리미터 파 레이더 및 비전 센서의 통합 솔루션을 널리 사용합니다. 세 가지 감지 센서는 각각 고유 한 장점이 있습니다. 그중 라이더는 긴 탐지 거리, 높은 탐지 정확도 및 강력한 신뢰성의 특성을 가지고 있습니다. 밀리미터 파 센서와 비교할 때 라이더는 고해상도를 가지며 대상 모양과 재료에 민감하지 않습니다. 이점. 따라서 라이더는 무인 운전에 필요한 센서 장치로 간주됩니다.
L4 및 L5 무인 운전 시스템은 일반적으로 차량&# 39의 환경 인식 시스템이 차량이 주행 중일 때도 정확한 감지를 유지할 수 있도록 장거리, 넓은 시야 감지 기능을 갖춘 라이더를 필요로합니다. 고속, 주행 안전성 확보, TS16949 차량 규정 및 육안 안전 인증 통과가 요구되어 양산 차량에 탑재되는 가치를 갖습니다.
따라서 차량 탑재 라이더의 설계 및 개발은 기본적으로이 목표를 중심으로 이루어집니다.
차량 장착형 라이더는 일반적으로 거리 측정 모듈과 스캐닝 모듈의 두 부분으로 구성되며 해당 기술 경로가 많이 있습니다.
Lidar 범위 기술 선택 :
현재, 삼각형 범위 측정 방법, PTOF 범위 측정 방법 및 AMCW (진폭 변조 연속파) 범위 측정 방법을 포함한 세 가지 주요 범위 측정 원리가 있습니다.
삼각 측량
삼각 측량 방법은 삼각형 기하학의 원리에 기초하고 광원이 측정 대상에 부딪 히고 영역 또는 선형 배열 감지기에서 반사 된 빛의 이미징 위치를 측정하여 측정 대상의 거리를 계산합니다. 원리 다이어그램은 다음과 같습니다.
삼각 측량 방법의 장점은 매우 두드러지고 원리가 간단하며 비용이 저렴합니다. 거리 측정을 위해서는 일반 레이저 송신기와 선형 CCD 검출기 만 필요하며 짧은 거리에서 검출 정확도가 높습니다. 따라서 이러한 센서는 일반적으로 스위핑 로봇에 많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 또한 양안시와 구조 광 범위는 삼각 측량의 원리로 요약 될 수 있습니다.
장거리 감지의 삼각 측량 방식으로 인해 감지 오류가 기하학적으로 증가하고 직사광선의 경우 반사광 스팟이 일반적으로 햇빛에 잠기 게되어 감지기가 반사광 스팟을 추출 할 수없고 악기가 고장납니다. 이것은 장거리 탐지 프로세스에서 삼각 측량 방법의 치명적인 결함입니다.
PTOF 범위 측정 방법
PTOF의 핵심 원리는 매우 짧은 시간에 레이저 광선을 감지 대상에 비추는 것입니다. 레이저 방출의 비행 시간을 직접 측정하여 검출 물체에 부딪힌 후 검출기로 돌아 오면 검출기와 측정 대상 사이의 거리가 반전됩니다.
매우 빠른 빛의 비행 속도로 인해이 솔루션은 매우 미세한 클럭 회로 (일반적으로 ps 레벨, 1 ps=10 ^ -3 ns)와 매우 좁은 펄스 폭 레이저 방출 회로 (일반적으로 ns 레벨)가 필요합니다. 난이도와 임계 값이 높지만 일반적으로 PTOF 원리를 채택하는 라이더는 일반적으로 100 미터의 감지 범위에 도달 할 수 있습니다.
AMCW (Amplitude Modulation Continuous Wave) 범위 지정 방법
빛의 비행 시간은 매우 빠르며 광자의 비행 시간을 직접 측정하기는 어렵습니다. 간접적 인 방법을 통해 빛의 비행 시간을 얻을 수 있습니까? 일반적인 방법은 AMCW입니다.
AMCW는 광파 (예 : 사인파 또는 삼각파 등)의 강도를 변조하여 광파가 물체에 투사 된 후 감지기로 돌아올 때 광도 파형에 위상차를 형성하도록합니다. 그런 다음 위상차를 간접적으로 측정 할 수 있습니다. 빛의 비행 시간, 따라서 비행 거리가 반전됩니다.
일반적으로 비행 시간을 직접 측정하는 것보다 위상차를 측정하는 것이 더 쉽고 개발이 더 쉽습니다. 따라서 AMCW 기반 라이다의 비용은 PTOF 레이더보다 약간 저렴하며, 고유 한 감지 방법이 고체 어레이 FLASH 스캐닝을 구현하는 데 더 편리합니다. PTOF와 달리 AMCW는 지속적인 광파 변조를 채택하기 때문에 장거리 감지시 더 큰 광 출력이 필요하며, 특히 감지 거리 100m에서 사람의 눈 안전에 숨겨진 위험이 있으며, 이는 분명히 차량 규정을 통과 할 수 없습니다.
세 가지 범위 지정 솔루션에는 고유 한 장단점이 있습니다. 차량 라이더에 필요한 5 가지 핵심 기능을 선택 차원으로 취하여 위에서 언급 한 세 가지 거리 측정 방법을 요약하고 비교했습니다.
