Automozio-lidar eta nola funtzionatzen duen

Zer da Lidar (LiDAR)? Lidar-ek radar-ahalmenak kameraren bereizmen angeluarrarekin konbinatzen ditu irudia osatzeko sakontasunarekiko sentsazio zehatza emateko (1. irudia).

1. Irudia: Kamerak, radarra eta lidarra dira gidatzeko aukeratutako hiru teknologiak. (Irudiaren kreditua: ADI)

Atal bisualak kamera edo gidariaren ikusgarritasuna, objektuen sailkapena eta alboko bereizmena adierazten ditu. Iluntasunak eta eguraldi-baldintzek, hala nola elurra, hautsa edo euria, gaitasun horiek kaltetu ditzakete. Radar zatiak RF seinalearen itzulera adierazten du. Seinale hau eguraldiaren eta iluntasunaren aurrean immunea da, distantzia neurtzen duen bitartean. Lidar zatiak sentsazio-irudia osa dezake objektuen sailkapen gehiago, alboko bereizmena, tartea eta sartze iluna eskainiz.

Nola funtzionatzen du lidarrak?
Lidar sistema baten oinarrizko elementuak uhin karratuen transmisore-sistema, xede-ingurunea eta inguruneko kanpoko elementuekiko distantziak interpretatzeko erabiltzen den hartzaile optiko-sistema bat dira. Lidar detektatzeko metodoak argia pultsatuko laser moduan erabiltzen du irismena neurtzeko, itzulitako seinalearen hegaldi-denbora (ToF) aztertuz (2. irudia).

2. irudia: lidar transmisio-unitate bakoitzak "ikuspegi-eremu" triangeluarra du. (Irudiaren kreditua: Bonnie Baker)

Distantziaren marrazketa seinale digital optikoaren araberakoa da.

Seinaleak domeinu digitalean
Lidar-en zirkuituaren soluzioa seinalearen harreraren arazoa automozio transinpedantzia anplifikadorearen bidez konpontzea da. Sarrerako etapa fotodetektagailuaren sarrerako korronte negatiboak onartzeko erabiltzen da (3. irudia).

3. Irudia: Lidar baten zati elektronikoa laser diodo transmisore batek eta bi fotodiodo hargailuek osatzen dute. (Irudiaren kreditua: Bonnie Baker)

Laser diodoek pultsu digitalak transmititzen dituzte beira zati baten bidez. Seinale hori D2 fotodiodoan ere islatzen da. Seinale honen prozesamenduak sisteman integratutako igarotze-denbora eta atzerapen elektronikoa eskaintzen ditu.
Argi-seinale digitaleko pultsuek objektua jotzen dute eta sistema optikora islatzen dira. Itzultzen den pultsua D1 bigarren fotodiodoan islatzen da. D1 seinale-bidearen zati elektronikoa D2 seinale-bidearen berdina da. Hegaldi-denbora kalkula daiteke bi seinaleak mikrokontrolagailura (MCU) iritsi ondoren.

Merkatuaren argazkia
Automobilgintzako lidar sistemek laser pultsatuko argia erabiltzen dute bi ibilgailuen arteko distantzia neurtzeko. Automozio-sistemek lidar erabiltzen dute ibilgailuen abiadura eta balazta-sistemak kontrolatzeko, trafiko-baldintzen bat-bateko aldaketei erantzuteko. Lidar-ek eginkizun garrantzitsua betetzen du autoen laguntza erdi edo guztiz automatikoko funtzioetan, hala nola talkak abisatzeko eta saihesteko sistemetan, erreiak mantentzeko laguntza, erreitik irteteko abisua, puntu itsuko monitoreak eta gurutzaldi-kontrol moldagarria. Automotive lidar radar sistemak ordezkatzen ari da ibilgailuen lehengo automatizazio sistemetan. Lidar sistemak metro batzuetatik 1.000 metrotik gorakoak izan daitezke.

4. Irudia: Automobilgintzako lidar merkatua ibilgailu erdi-autonomo eta guztiz autonomoen aplikazioetan segmentatzen da. (Irudiaren iturria: Allied Market Research)

Norberak gidatzen dituen autoak oso hedatuta daude jada, eta lidar irudien sistemek egoera are gehiago hobetuko dute. Radarrak, kamerak eta lidar ekipoak gidatzeko erdi-autonomo eta guztiz autonomorako aukeratutako teknologiak dira oraindik, eta lidarraren prezioa jaisten ari da, eta merkatua aldaketa hori bizkortzen ari da.