Το Lidar{0}}τοποθετημένο σε όχημα (LiDAR, Light Detection and Ranging) είναι ένα από τα βασικά συστήματα αντίληψης σε αυτόνομα οχήματα. Μετρά την απόσταση και το σχήμα των γύρω αντικειμένων εκπέμποντας παλμούς λέιζερ και λαμβάνοντας ανακλώμενα σήματα από αντικείμενα, δημιουργώντας έτσι έναν τρισδιάστατο χάρτη περιβάλλοντος υψηλής ακρίβειας-. Μεταξύ αυτών, το γαλβανόμετρο σάρωσης είναι ένα βασικό εξάρτημα στο λιδάρι που τοποθετείται στο όχημα-που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της κατεύθυνσης της δέσμης λέιζερ. Είναι υπεύθυνος για τη ρύθμιση της γωνίας σάρωσης της δέσμης λέιζερ έτσι ώστε να μπορεί να καλύψει το απαιτούμενο οπτικό πεδίο, λαμβάνοντας έτσι τα τρισδιάστατα δεδομένα νέφους σημείων που απαιτούνται για το περιβάλλον. Σε σύγκριση με τις κάμερες και τα ραντάρ, το lidar μπορεί να παρέχει δυνατότητες χωρικής αντίληψης υψηλής ανάλυσης υπό διάφορες συνθήκες φωτισμού και επομένως παίζει αναντικατάστατο ρόλο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας αυτόνομης οδήγησης.
Οπτικά εξαρτήματα για lidar αυτοκινήτων
Εκπομπός λέιζερ: Συνήθως χρησιμοποιούνται λέιζερ ημιαγωγών με μήκη κύματος 905 nm ή 1550 nm. Τα λέιζερ με αυτά τα μήκη κύματος είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι και έχουν υψηλή ενέργεια, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για ανίχνευση μεγάλων αποστάσεων.
Οπτικός φακός: χρησιμοποιείται για την εστίαση ή επέκταση της δέσμης λέιζερ για να διασφαλιστεί ότι ο παλμός λέιζερ μπορεί να καλύψει το απαιτούμενο οπτικό πεδίο και να μεταδοθεί αποτελεσματικά στην περιοχή στόχο.
Οπτικό φίλτρο (οπτικό φίλτρο): χρησιμοποιείται για το φιλτράρισμα του θορύβου περιβάλλοντος και επιτρέπει μόνο τη διέλευση σημάτων λέιζερ συγκεκριμένων μηκών κύματος για τη βελτίωση της αναλογίας σήματος-προς-θόρυβο.
Φωτοανιχνευτής: χρησιμοποιείται για τη λήψη ανακλώμενων σημάτων λέιζερ, συνήθως χρησιμοποιώντας φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας (APD) ή σωλήνες φωτοπολλαπλασιαστή (PMT) για τη βελτίωση της ευαισθησίας και του εύρους ανίχνευσης
Η αρχή της σάρωσης του γαλβανόμετρου σε-οχηματαγωγό lidar
Το γαλβανόμετρο σάρωσης συνήθως κινείται από έναν-μοτέρ υψηλής ταχύτητας ή έναν πιεζοηλεκτρικό ενεργοποιητή για να αλλάξει την κατεύθυνση της δέσμης λέιζερ ελέγχοντας τη γωνία του καθρέφτη. Το γαλβανόμετρο μπορεί να επιτύχει μια ποικιλία λειτουργιών σάρωσης, όπως γραμμική σάρωση, σάρωση ζιγκ-ζαγκ ή σπειροειδής σάρωση, για να καλύψει διαφορετικές ανάγκες εφαρμογής.
1. Γραμμική σάρωση: Κατάλληλη για προοδευτική σάρωση σε οριζόντιες και κάθετες κατευθύνσεις, η οποία μπορεί να δημιουργήσει εικόνες υψηλής-δισδιάστατης-ή τρισδιάστατης- ανάλυσης.
2. Σάρωση ζιγκ-ζαγκ: Με τη συνεχή προσαρμογή της κατεύθυνσης σάρωσης, μπορεί να καλυφθεί μεγαλύτερο οπτικό πεδίο.
3. Σπιράλ σάρωση: χρησιμοποιείται για όλες τις-στρογγυλές σάρωση, κατάλληλο για τρισδιάστατη μοντελοποίηση και πανοραμική απεικόνιση.
Πλεονεκτήματα των γαλβανομέτρων σάρωσης
Στο lidar{0}}τοποθετημένο σε όχημα, το γαλβανόμετρο σάρωσης έχει τα χαρακτηριστικά υψηλής ακρίβειας, ισχυρής ευελιξίας, μικρού μεγέθους, μικρού βάρους και υψηλής αξιοπιστίας. Ο ακριβής έλεγχος γωνίας και κατεύθυνσης της δέσμης λέιζερ εξασφαλίζει υψηλή ακρίβεια και υψηλή ανάλυση των αποτελεσμάτων ανίχνευσης. Το εξαιρετικά ευέλικτο εύρος και η λειτουργία σάρωσης μπορούν να προσαρμοστούν σε διαφορετικά περιβάλλοντα οδήγησης και σενάρια εφαρμογών. Ο σχεδιασμός για την ανάπτυξη ενός-μονταρισμένου lidar σε όχημα είναι αυστηρός.
Είναι συμπαγής και μπορεί να προσφέρει εξαιρετική απόδοση χωρίς να αυξάνει την επιβάρυνση του συστήματος. Μετά από βελτιστοποιημένη σχεδίαση, μπορεί να αντέξει σε διάφορα σκληρά περιβάλλοντα, όπως ακραίες θερμοκρασίες, κραδασμούς και υγρασία, διασφαλίζοντας τη μακροπρόθεσμη-σταθερότητα και ανθεκτικότητα του συστήματος.
Επομένως, το γαλβανόμετρο σάρωσης-lidar που τοποθετείται στο όχημα έχει μεγάλη σημασία σε ολόκληρη τη σάρωση του οχήματος. Δεν καθορίζει μόνο την κάλυψη του οπτικού πεδίου, την ανάλυση και την ακρίβεια του lidar, αλλά βελτιώνει επίσης την ευελιξία και την ταχύτητα απόκρισης του συστήματος. Ως εκ τούτου, η επιλογή του γαλβανόμετρου σάρωσης λιδάρι-που τοποθετείται στο όχημα πρέπει να δώσει μεγαλύτερη προσοχή στην ποιότητα και τις τεχνικές συνθήκες του, γεγονός που θα επηρεάσει άμεσα τη συνολική ασφάλεια και απόδοση του συστήματος αυτόνομης οδήγησης.
