Lub ntsiab lus ntxov tshaj plaws ntawm lub duav yog LIDAR, Lus Askiv yog Lub Teeb DeteaTIon thiab Ranging, Suav cov ntsiab lus" nrhiav kom pom lub teeb thiab thaj tsam" ;.
Qhov tseeb, lub ntsiab lus meej dua yog LADAR: LAser DetecTIon thiab Ranging, uas yog," kev kuaj pom laser thiab hom" ;. Qhov no yog lub ntsiab lus txhais tau tsim hauv xyoo 2004, uas yog ntau tshaj raws li lub tswv yim ntawm lidar.
Lidar ua tau yog hom radar ua haujlwm nyob rau hauv cov khoos phis tawm tshwj xeeb (pab pawg tshwj xeeb), thiab nws qhov zoo tau pom tseeb heev:
1. Kev daws teeb meem siab heev: Lidar ua haujlwm hauv qhov kho qhov muag, thiab qhov ntau zaus yog 2 txog 3 qhov kev txiav txim ntawm qhov ntau dua li microwave. Yog li ntawd, piv nrog microwave radar, lidar muaj qhov kev ua haujlwm siab ntau, lub kaum ntawm qhov kev daws teeb meem thiab qhov Daws Teeb Meem ceev
2. Lub zog muaj peev xwm tiv thaiv kev cuam tshuam loj heev: lub laser wavelength yog luv, nws tuaj yeem tawm cov nqaj hlau uas muaj qhov sib txawv me me (ntawm qhov kev txiav txim ntawm μrad), cov kev cuam tshuam ntau txoj hauv kev yog me me (yuav tsis ua rau lub teeb tsa ua pa, thiab tsim tawm ntau txoj hauv kev cuam tshuam nrog microwave lossis millimeter yoj), qhov ntsuas pom Tsawg-qhov siab / ultra qis-qhov siab;
3. Cov ntaub ntawv tau txais yog nplua nuj: qhov nrug, lub kaum ntse ntse, qhov xav txog kev nrawm nrawm, nrawm thiab lwm yam ntaub ntawv ntawm lub hom phiaj tuaj yeem ncaj qha los tsim cov duab ntau ntau yam ntawm cov phiaj;
4. tuaj yeem ua haujlwm txhua hnub: laser nrhiav kom paub, tsis yog nyob ntawm seb cov teeb pom kev zoo sab nraud lossis cov hluav taws xob yam ntxwv ntawm lub hom phiaj nws tus kheej. Nws tsuas yog yuav tsum tau tshaj tawm nws tus kheej lub laser nqaj thiab tau txais cov phiaj xwm cov ntaub ntawv los ntawm kev kuaj pom lub suab ntawm cov pa hluav taws xob kis.
Tab sis qhov cuam tshuam loj tshaj plaws ntawm lidar yog tias nws tau yooj yim cuam tshuam los ntawm cov huab cua nyob thiab nqus pa los ntawm cov chaw ua haujlwm. Nws yog qhov nyuaj heev kom ua tiav txhua qhov chaw hais txog huab cua ua haujlwm.
Kev faib tawm Lidar
Yog tias kev faib tawm ntawm lub hauv qab tau muab faib ua cov kab ke, feem ntau yog qhov ncaj qha nrhiav kom tau txais cov hauv qab thiab cov ntsuas kev pom zoo. Qhov tseeb, dab tsi peb tau hais txog tam sim no, suav nrog kev tsav tsheb tsis siv neeg, cov neeg hlau, thiab lub hau siv rau kev sojntsuam thiab daim phiaj chaw, feem ntau yog hom no ncaj qha nrhiav kom tau lub hauv siab. Qee qhov radars tshwj xeeb, xws li ntsuas cua ntsuas thiab ntsuas ntsuas nrawm, feem ntau siv cov kab ke sib xyaw. Yog tias kev faib tawm ntawm lub hauv qab tau muab faib ua cov kab ke, feem ntau yog qhov ncaj qha nrhiav kom tau txais cov hauv qab thiab cov ntsuas kev pom zoo. Qhov tseeb, dab tsi peb tau hais txog tam sim no, suav nrog kev tsav tsheb tsis siv neeg, cov neeg hlau, thiab lub hau siv rau kev sojntsuam thiab daim phiaj chaw, feem ntau yog hom no ncaj qha nrhiav kom tau lub hauv siab. Qee qhov radars tshwj xeeb, xws li ntsuas cua ntsuas thiab ntsuas ntsuas nrawm, feem ntau siv cov kab ke sib xyaw.
Raws li daim ntawv thov kev faib tawm, peb tuaj yeem faib ntau ntxiv, xws li: laser rangefinder, laser peb-seem kev ntsuas radar, laser ntsuas ntsuas radar, laser atmospheric nrhiav radar, thiab lwm yam.
Txawm hais tias nws yog ib leeg kab ntau txoj kab, ntau txoj kab hauv qab lossis kev soj ntsuam lub hauv paus, peb tuaj yeem sib faib nws mus rau qeb ntawm laser peb-seem kev ntsuas radar.
Ib tug laser peb-txheej kev kos duab radar, qhov tseeb, nws yuav tsum tau txais ob qho xov xwm tseem ceeb: cov ntaub ntawv nyob deb li cas thiab cov ntaub ntawv lub kaum.
Yog tias peb txiav txim siab nws zaum peb txheej txheem zaum, peb yuav tsum tau txais nws nrug, azimuth, thiab cov lus qhia lub suab. Tom qab ntawd peb suav qhov sib txuas ntawm peb-seem txheej txheem ntawm lub hom phiaj raws li peb cov ntaub ntawv ntawm nrug, azimuth kaum sab xis thiab lub suab kaum sab xis.
Feem ntau hais lus, tus txheej txheem ntawm kev tau txais cov lus qhia lub kaum los ntawm kev ntsuas lub ntsuas xyuas yog qhov paub tab heev. Peb txhawj xeeb ntau txog yuav ua li cas thiaj li tau txais cov ntaub ntawv nyob deb li cas ntawm cov nyob hauv qab.
Lub laser peb-seem txheej duab hluav taws xob tuaj yeem tau txais cov ntaub ntawv peb lub ntsiab lus huab ntawm lub hom phiaj los ntawm kev ntsuas qhov ntsuas qhov nruab nrab thiab ncaj qha, thiab cov ntaub ntawv tau txais yog nws tus kheej cov ntaub ntawv peb sab. Nws tsis xav tau kev suav ntau thiab cov txheej txheem los tsim cov phiaj duab peb sab, thiab lub laser ntsuas tau muaj qhov ntsuas siab heev.
Yog li no, lub laser peb-seem kev ntsuas radar yog tam sim no tus tshaj plaws uas muaj peev xwm tau txais cov duab ntawm ntau qhov ntawm peb-seem ntawm qhov chaw, thiab tseem yog lub sensor uas tam sim no tau txais qhov siab tshaj plaws ntawm peb-seem scenes.
A
Laser khwv
Tam sim no, txoj kev ntsuas kev deb uas peb pom feem ntau tuaj yeem muab faib ua ntau pawg: laser lub sijhawm ntawm lub davhlau (TIme of Fly, TOF) tus qauv thiab cov qauv kev sib tw.
Lub sijhawm laser ntawm kev ya davhlau tuaj yeem muab faib ua ob pawg, ib qho yog tus qauv ntsuas mem tes (mem tes yog siv thev naus laus zis), thiab lwm qhov yog cov theem kev hloov kho ntawm laser sib txuas yoj mus siv hluav taws xob, uas ntsuas cov ntaub ntawv nrug los ntawm theem sib txawv.
Cov kab xev uas peb tuaj yeem pom ntawm kev ua lag luam, lossis ib-kab thiab ntau-kab kab npog, yeej siv peb hom kev sib txawv no.
A
Laser mem tes siv tshuab
Lub hauv paus ntsiab lus ntawm laser mem tes siv tshuab yog yooj yim heev: tau txais cov ntaub ntawv nyob deb ntawm lub hom phiaj los ntawm kev ntsuas lub sijhawm ntawm lub davhlau ntawm lub laser pulse ntawm lub radar thiab lub hom phiaj. Ib qho ntsuas tau siv nyob ntawm no, uas yog nrawm nrawm. Txhua qhov ntsuas yuav tsum muaj ib daim sau. Rau lub laser, muaj ob lub datums: qhov nrawm thiab zaus (ob lub vas sab tshaj plaws), vim hais tias datum siv rau TOF yog lub davhlau nrawm ntawm lub laser.
Ntawm peb txoj kev sib txawv hais los saum toj no, Kuv xav tias qhov teeb meem nyuaj tshaj plaws ntawm cov teeb meem yog txoj kev ntsuas mem tes yog hom. Tab sis qhov zoo uas nws coj yog pom tseeb: lub ntsuas kom nrawm heev. Txij li qhov ntsuas tau ua los ntawm ib lub laser nrog lub siab ntawm tus nqi, nws lub peev xwm tiv thaiv-jamming muaj zog heev.
Qhov tsis zoo yog tias nws nyuaj rau kev txhim kho qhov kev ntsuas daws teeb meem thiab qhov txheeb nrhiav qhov chaw yog qhov nyuaj. Piv txwv li, yog tias peb xav kom ua tiav kev daws teeb meem ntawm 1.5 millimeters rau ntu ncua, peb yuav tsum ua tiav lub sijhawm sij hawm daws teeb meem ntawm 10 picoseconds, uas yog sib npaug rau 100G bandwidth. Nov yog txheej txheem nyuaj.
A
Laser theem xws li
Laser theem ncua, xws li cov xov tooj ntawm cov ntsuas pa uas pom muaj tshwm sim, siv cov theem ib ncua. Nws feem ntau tau txais cov ntaub ntawv nyob deb li cas los ntawm ntsuas qhov sib txawv theem tsim los ntawm kev sib zog-ntxiv mus tsis tu ncua nthwv dej lub teeb liab laser ya rov qab thiab dhau ntawm qhov radar thiab lub hom phiaj.
Qhov loj tshaj plaws ntawm cov thev naus laus zis: qhov kev daws teeb meem ntau yog ntau. Nyob rau tam sim no, cov theem nrhiav theem ntawm cov lag luam dav dav tuaj yeem ua tiav millimeter-theem daws teeb meem.
Qhov tsis zoo yog tias qhov ntsuas ceev yog qeeb dua li lub plawv dhia. Tom qab txhua qhov, peb yuav tsum ntsuas qhov sib txawv theem tsawg kawg kaum tawm lossis ntau pua kev voj voog. Qhov tseeb, nws yog qhov sib npaug rau lengthening nws lub sijhawm ntsuas hauv theem, tom qab ntawd nws qhov ntsuas ceev Tus nqi tsawg tsawg. Ntxiv rau, nws qhov ntsuas raug yog qhov cuam tshuam rau lub hom phiaj txav. Yog hais tias nyob rau hauv lub ntsuas teeb pom kev, ob lub hom phiaj yog nyob rau hauv tandem, cov ntaub ntawv tshwj xeeb nws ntsuas tau yog qhov nruab nrab ntawm qhov kev ncua deb ntawm ob lub hom phiaj, tsis yog cov ntaub ntawv dhau los lossis cov phiaj xwm txuas ntxiv.
Tab sis hauv kev ntsuas plawv yog, nws yooj yim cais cov ntaub ntawv zoo li no. Piv txwv li, rau lub laser mem tes, yog tias peb tuaj yeem ua tiav qhov mem tes dav ntawm 10 nanoseconds, tom qab ntawd peb tuaj yeem sib txawv lub hom phiaj uas yog 30 centimeters los ntawm pem hauv ntej rov qab los ntawm ntau lub suab.
Nws yog qhov nyuaj kom paub qhov txawv ntawm cov qauv no hauv theem pib. Vim hais tias nyob rau hauv txoj kev ntsuas tus txheej txheem, nws lub sijhawm yuav ntev dua, thiab cov lus qhia nyob deb nqa los ntawm lub hom phiaj xa mus rau qhov ntsuas tus nqi. Qhov tseeb, nws ntsuas qhov nruab nrab cov lus qhia, tsis yog cov ntaub ntawv ntawm lub sijhawm. Tab sis laser laser mem tes yog qhov tseeb tiag-cov ntaub ntawv hais txog ntawm txoj haujlwm tam sim no.
Qhov no yog vim li cas lidar rau tsheb lossis neeg hlau feem ntau siv cov laser pulse ranging technology es tsis txhob siv cov tshuab kev lag luam theem.
A
Peb ceg
Daim duab peb sab kev ntsuas deb yog kom tau txais cov lus qhia nyob deb li cas los ntawm kev ntsuas qhov chaw ntsuas ntawm lub laser irradiation point hauv lub koob yees duab. Qhov loj tshaj plaws ntawm kev ua haujlwm triangulation yog tias cov teeb meem thev naus laus zis yog qhov tsawg, tus nqi kuj tseem tsawg, thiab qhov tseeb ntawm ntawm thaj tsam ze kuj yog qhov siab heev. Piv txwv li, kev siv khoom lag luam tuaj yeem ua tiav 100-micron ncua kev raug.
Tab sis qhov tsis zoo yog tias nws qhov tseeb yuav maj mam dhau zuj zus nrog qhov nce ntawm qhov deb, thiab qhov pib tsis tuaj yeem piv nrog cov mem tes ib ncua thiab qib ib ncua.
Lwm qhov taw tes, vim tias CMOS lub koob yees duab yuav tsum siv lub teeb pom kev txuas ntxiv mus rau lub teeb ci synchronously, nws lub zog nruab nrab tseem tsawg, thiab nws lub peev xwm los cuam tshuam yuav muaj zog heev. Hom kab ke no feem ntau haum rau kev ua haujlwm sab hauv tsev, tab sis tsis haum rau Kev Ua Haujlwm hauv qab lub ntsej muag sab nraud lossis keeb kwm yav dhau los saib sab hauv zoo nkauj.
Daim duab peb sab ntsuas kev deb yog qhov tsim nyog rau scenes nrog kev ua haujlwm tsawg uas yuav tsum muaj xws li neeg hlau. Ntxiv nrog rau tus nqi kuj raug nqi thiab kev nyuaj thev naus laus zis, mem tes muaj cwj pwm muaj kev ua tau zoo hauv lwm yam. Ntawm chav kawm, nws qhov tseeb ntawm qhov yuav yog ib nyuag qis dua qhov ntawm ntu tu ncua. Tab sis qhov tseeb ntawm qhov tseeb no, raws li cov thev naus laus zis tam sim no, peb tuaj yeem ua kom ncav cuag qhov kev ntsuas qhov ntsuas qhov deb ntawm qhov kev txiav txim ntawm centimeters, lossis txawm tias ob peb millimeters, uas tuaj yeem ua tau raws li qhov yuav tsum tau ua ntawm peb siv ntau zaus.
Peb qhov kev taw qhia tseem ceeb yog siv cov mem tes muaj ntau yam los ua ib leeg-kab radar, suav nrog cov kab ntau ntawm radar.
A
Dab tsi yog ib-kab kab npog
Txoj kab uas hla tib txoj kab ib qho yeej ib qho yog qhov loj-loj mem tes laser rangefinder, ntxiv rau kev ntsuas ib qho kev sib hloov. Cov yam ntxwv ntawm ib-kab kab:
1. Tsuas muaj ib txoj kev sib kis thiab ib txoj kev tau txais, cov qauv yog qhov yooj yim thiab yooj yim siv;
2. High scanning ceev thiab siab angular daws teeb meem;
3. Tsawg ntim, lub cev nyhav thiab lub zog noj;
4. Kev ntseeg tau zoo dua;
5. Tsawg tus nqi;
A
Dab tsi tuaj yeem ua ib kab-kab lidar ua tau?
Hauv kev tsav tsheb ntawm kev tsav tsheb tshwj xeeb, peb ib txwm pom ntau txoj kab nrig, ib-kab kab laser
Lub radar yuav ua tau li cas?
Raws li pom hauv daim duab saum toj no, thawj lub tsheb nkag mus koom nrog DARPA Autopilot Kev Sib Tw hauv Tebchaws Meskas yog 2005 lub tsheb Stanford npe hu ua Stanly. Nov yog lub tsheb uas yeej kev yeej xyoo ntawd. Lwm qhov yog lub tsheb los ntawm Carnegie Mellon University.
Lub sijhawm ntawd lawv tau pib siv ib-kab kab. Tshwj xeeb tshaj yog rau Stanford University kev sib tw tsheb, muaj tsib lub hau npog ntsia rau saum toj nkaus xwb, peb tuaj yeem xav nws li qhov pib ntawm ntau txoj kab npog, tab sis nws siv tsib txoj kab ib sab kom tau ntau txoj kab ua haujlwm.
Tom qab Velodyne nthuav tawm 64 kab kab hauv qab xyoo 2007, muaj ntau lub tsheb tsav tsheb tus kheej siv cov Velodyne khoom. Tab sis qhov no puas txhais tau tias ib txoj kab plaub muag ib leeg tsis muaj lag luam hauv kev pabcuam lossis tsav tsheb? Kuv tsis' t xav li ntawd. Vim hais tias ib txoj kab ib-kab hauv qab nws muaj nws cov yam ntxwv, piv txwv li, nws nyuaj rau ntau txoj kab lidar kom ua tiav cov ntsuas kev ntsuas tib yam ntawm qhov rov ua siab thiab qhov siab tshaj plaws. Hais txog qhov pom ntawm cov neeg taug kev, nrhiav kom tau cov teeb meem (nrhiav kom tau lub hom phiaj me me), thiab nrhiav kom tau cov chaw tiv thaiv pem hauv ntej, cov kab ib leeg muaj ntau yam zoo dua li cov kab ntau dhau, vim hais tias cov kab ib leeg laser radars yuav muaj qhov siab dua kev sib tw dua cov kab ntau dua. Qhov no pab tau zoo heev rau kev kuaj xyuas cov khoom me me lossis cov neeg taug kev. Cov thev naus laus zis no muaj txiaj ntsig zoo nyob rau hauv cov neeg hlau txawj ntse thiab kev pabcuam neeg hlau, thiab lub tshuab no tseem yog qhov chaw kub.
Ntau tus neeg yuav nug ib lo lus nug, vim li cas thiaj li siv lidar rau txoj kab kev nrhiav kom tsis txhob siv lub koob yees duab. Isn' t ADAS algorithm paub tab heev? Vim li cas kuv thiaj yuav tsum siv lub hau?
Qhov no vim tias lub koob yees duab tshwj xeeb tshaj yog kev cuam tshuam los ntawm lub teeb tom qab lossis lub teeb muaj zog. Piv txwv li, thaum peb taug kev ntawm txoj kab ntoo-kab, yog tias qhov ntxoov ntxoo ntawm cov ntoo poob rau hauv me ntsis thiab tom qab ntawd ua ke nrog cov kab dawb, nws nyuaj heev kom paub txoj kab kab, thiab paub qhov tshwm sim muaj nyob hauv cov teeb pom kev zoo los yog lub teeb muaj zog heev. Nws qhov kev lees paub qhov tshwm sim yog tsawg heev, qis heev, thiab lub algorithm yog qhov nyuaj heev.
Yog li, qhov txiaj ntsig ntawm kev siv lidar rau txoj kab kev kuaj pom yog dab tsi? Ua ntej, peb tab tom siv cov lasers infrared, uas muaj ntau cov hluav taws xob tsawg dua nyob rau hauv infrared band tshaj li pom lub teeb. Thib ob, peb yuav ntxiv qhov kev lim dej me me rau lim tawm lub teeb nrig muaj zog tom qab ncaj qha. Tom qab ntawd peb siv duab teeb ci infrared kom paub txog nws. Nyob rau hauv txoj kev no, peb tuaj yeem txais cov duab zoo heev ntawm txoj kab, thiab dhau los ntawm qhov xim loj ntawm daim duab, nws yog qhov yooj yim heev los kuaj txog kab txoj kab. Hauv lwm lo lus, siv lidar rau txoj kab kev pom, nws qhov kev ua tau zoo yuav siab dua lub koob yees duab.
Daim ntawv thov ntawm ib kab-txoj kab tsheb nyob rau hauv kev pab tsav tsheb yog cov neeg taug kev paub. Qhov tseeb, qhov no tseem yog daim ntawv thov tiv thaiv kev sib tsoo pem hauv ntej, uas yog qhov zoo ib yam li tsheb sib tsoo tiv thaiv. Vim tias cov angular daws teeb meem ntawm cov kab ib leeg muaj peev xwm siab dua qhov ntawm ntau txoj kab ntau dua, cov neeg taug kev tuaj yeem kuaj pom ua ntej ntawm qhov chaw deb dua, tseg ntau lub sijhawm ceeb toom rau kev tswj hwm lossis tus tsav tsheb.
