Praegu kasutavad L4 ja L5 taseme mehitamata sõidud ohutuse koondamise eesmärgi saavutamiseks laialdaselt lidari, laserskanneri, millimeetrise laineradari ja nägemisanduri integreeritud lahendusi. Kõigil kolmel anduril on oma ainulaadsed eelised. Nende hulgas on lidaril pika tuvastamiskauguse, suure tuvastustäpsuse ja tugeva töökindluse omadused. Võrreldes millimeetriste laineanduritega on lidaril kõrge eraldusvõime ning see ei ole tundlik sihtkujude ja -materjalide suhtes. eelis. Seetõttu peetakse lidarit ka mehitamata sõiduks vajalikuks anduriseadmeks.
L4 ja L5 mehitamata juhtimissüsteemid nõuavad tavaliselt, et lidar peab olema varustatud kaugema ja suure vaatevälja tuvastusega, et tagada sõiduki' suur kiirus, tagades sõiduohutuse ja samuti On vaja läbida TS16949 sõidukieeskirjad ja inimsilmade ohutuse sertifikaat, nii et selle väärtus oleks varustada masstoodanguga sõidukites.
Seetõttu pöörleb sõidukile paigaldatud lidari disain ja arendus põhimõtteliselt selle eesmärgi ümber.
Sõidukile paigaldatud lidar koosneb tavaliselt kahest osast: kaugusmoodul ja skaneerimismoodul ning vastavaid tehnilisi marsruute on palju.
Lidari tehnoloogia valik:
Praegu on kolm peavoolu vahemiku määramise põhimõtet, sealhulgas: kolmnurga vahemiku määramise meetod, PTOF vahemiku määramise meetod ja AMCW (amplituudmoduleeritud pideva laine) vahemiku määramise meetod.
Kolmnurk
Triangulatsioonimeetod põhineb kolmnurga geomeetria põhimõttel, valgusallikas lööb mõõdetavale objektile ja mõõdetud objekti kaugus arvutatakse, mõõtes peegeldunud valguse kujutise positsiooni piirkonnas või lineaarse massiivi detektoris. Põhidiagramm on järgmine:
Triangulatsioonimeetodi eelised on väga silmatorkavad, põhimõte on lihtne ja hind madal. Vahemaa mõõtmiseks on vaja ainult tavalisi lasersaatjaid ja lineaarseid CCD-detektoreid ning lühikeste vahemaade korral on tuvastamise täpsus kõrge. Seetõttu on sellistel sensoritel pühkimisrobotites tavaliselt palju rakendusi. Lisaks võib binokulaarse nägemise ja struktureeritud valgusulatuse kokku võtta kui triangulatsiooni vahemiku printsiibi.
Pikamaa tuvastamise triangulatsioonimeetodi tõttu suureneb tuvastamisviga geomeetriliselt ja otsese päikesevalguse korral on peegeldunud valgusplekk tavaliselt päikesevalguses, mistõttu detektor ei suuda peegeldunud valguspaika välja tõmmata ja põhjustades instrumendi rikke. See on triangulatsioonimeetodi saatuslik viga pikamaa tuvastamise protsessis.
PTOF-i vahemikumeetod
PTOF-i põhiprintsiip on lüüa avastamisobjektile väga lühikese ajaga laserviir. Lasermissi lennuaega otseselt mõõtes, detektsiooniobjekti tabades ja detektorisse naastes pööratakse detektori ja mõõdetava objekti vaheline kaugus vastupidiseks.
Tänu ülikiirele valguse lennukiirusele nõuab see lahendus väga peenet kellahelat (tavaliselt ps-tase, 1 ps=10 ^ -3 ns) ja väga kitsa impulsi laiusega lasert kiirgavat vooluahelat (tavaliselt ns-taset), nii et raskused ja künnis on kõrged, kuid üldiselt PTOF-põhimõtet kasutav lidar võib tavaliselt ulatuda 100 meetri avastamisulatuseni.
AMCW (amplituudmodulatsiooni pidev laine) vahemikumeetod
Valguse lennuaeg on ülikiire ja footonite lennuaega on raske otseselt mõõta. Kas valguse lennuaega on võimalik saada mõne kaudse meetodi abil? Tüüpiline meetod on AMCW.
AMCW moduleerib valguslaine intensiivsust (näiteks siinuslaine või kolmnurga laine jne), nii et valguslaine moodustab valguse intensiivsuse lainekujul faaside erinevuse, kui see projitseeritakse objektile, ja naaseb seejärel detektorisse. Siis saab faaside erinevust kaudselt mõõta. Valguse lennuaeg ja seega on lennudistants vastupidine.
Üldiselt on faaside erinevust lihtsam mõõta kui otseselt lennuaega ja seda on lihtsam arendada. Seetõttu on AMCW-põhise lidari maksumus veidi madalam kui PTOF-radari oma ja selle ainulaadne tuvastamismeetod on tahkismassiivi FLASH-skannimise teostamiseks mugavam. Erinevalt PTOF-st, kuna AMCW võtab kasutusele pideva valguslaine modulatsiooni, vajab see kaugtuvastamise ajal suuremat optilist võimsust, eriti 100-meetrise avastamiskauguse korral, on inimeste silmade ohutusele varjatud ohte, mis ilmselgelt ei suuda sõiduki eeskirju ületada.
Kolmel valikul on oma eelised ja puudused. Oleme kokku võtnud ja võrrelnud ülalnimetatud kolme vahemiku meetodit, võttes valiku mõõtmeteks sõiduki lidari jaoks vajalikud viis põhivõimalust:
