לידר-רכוב על רכב (LiDAR, Light Detection and Ranging) היא אחת ממערכות התפיסה המרכזיות בכלי רכב אוטונומיים. הוא מודד את המרחק והצורה של עצמים שמסביב על ידי פליטת פולסי לייזר וקבלת אותות מוחזרים מעצמים, ובכך מייצר מפת סביבה תלת-תלת מימדית דיוק גבוהה. ביניהם, הגלוונומטר הסורק הוא מרכיב מרכזי ב--לידר המותקן ברכב המשמש לשליטה בכיוון קרן הלייזר. היא אחראית לכוונון זווית הסריקה של קרן הלייזר כך שתוכל לכסות את שדה הראייה הנדרש, ובכך לקבל את נתוני ענן הנקודות התלת מימדיים הנדרשים לסביבה. בהשוואה למצלמות ומכ"מים, lidar יכול לספק יכולות תפיסה מרחבית ברזולוציה גבוהה- בתנאי תאורה שונים ולכן ממלא תפקיד שאין לו תחליף בפיתוח טכנולוגיית נהיגה אוטונומית.
רכיבים אופטיים ללידאר לרכב
פולט לייזר: בדרך כלל משתמשים בלייזרים מוליכים למחצה עם אורכי גל של 905 ננומטר או 1550 ננומטר. לייזרים עם אורכי גל אלו אינם נראים לעין האנושית ובעלי אנרגיה גבוהה, מה שהופך אותם למתאימים לזיהוי-למרחקים ארוכים.
עדשה אופטית: משמשת למיקוד או להרחבת קרן הלייזר כדי להבטיח שדופק הלייזר יכול לכסות את שדה הראייה הנדרש ולהועבר ביעילות לאזור המטרה.
מסנן אופטי (מסנן אופטי): משמש לסינון רעשי רקע ומאפשר רק לאותות לייזר של אורכי גל ספציפיים לעבור דרכם כדי לשפר את יחס האות-ל-רעש.
גלאי צילום: משמש לקליטת אותות לייזר משתקפים, בדרך כלל באמצעות פוטו-דיודות מפולת (APD) או צינורות פוטו-מכפיל (PMT) לשיפור הרגישות וטווח הזיהוי
העיקרון של סריקת גלוונומטר ב-לידר המותקן ברכב
הגלוונומטר הסורק מונע בדרך כלל על ידי-מנוע במהירות גבוהה או מפעיל פיזואלקטרי כדי לשנות את כיוון קרן הלייזר על ידי שליטה על זווית המראה. הגלוונומטר יכול להשיג מגוון של מצבי סריקה, כגון סריקה ליניארית, סריקת זיגזג או סריקה ספירלית, כדי לענות על צורכי יישומים שונים.
1. סריקה ליניארית: מתאים לסריקה פרוגרסיבית בכיוונים אופקיים ואנכיים, שיכולה ליצור תמונות דו-דו-מימדיות או תלת-ברזולוציה גבוהה-.
2. סריקת זיגזג: על ידי כוונון רציף של כיוון הסריקה, ניתן לכסות שדה ראייה גדול יותר.
3. סריקה ספירלית: משמשת לסריקה-מסביב, מתאימה למידול תלת מימד והדמיה פנורמית.
יתרונות סריקת גלוונומטרים
ב-Lidar-רכב, לגלונומטר הסריקה יש את המאפיינים של דיוק גבוה, גמישות חזקה, גודל קטן, משקל קל ואמינות גבוהה. בקרת הזווית והכיוון המדויקת של קרן הלייזר מבטיחה דיוק גבוה ורזולוציה גבוהה של תוצאות הזיהוי. טווח הסריקה והמצב הגמישים ביותר יכולים להתאים לסביבות נהיגה שונות ותרחישי יישומים שונים. העיצוב לפיתוח של לידר-רכוב על רכב מהודק.
הוא קומפקטי ויכול לספק ביצועים מצוינים מבלי להגדיל את העומס על המערכת. לאחר עיצוב אופטימלי, הוא יכול לעמוד בסביבות קשות שונות כגון טמפרטורות קיצוניות, רעידות ולחות, מה שמבטיח את היציבות והעמידות לטווח ארוך של המערכת.
לכן, לגלונומטר סריקת הלידר המותקן- לרכב יש משמעות רבה בסריקת הרכב כולה. זה לא רק קובע את כיסוי שדה הראייה, הרזולוציה והדיוק של הלידר, אלא גם משפר את הגמישות ומהירות התגובה של המערכת. לכן, הבחירה של -גלוונומטר סריקת lidar המותקן לרכב צריכה לשים לב יותר לאיכותו ולתנאים הטכניים שלו, מה שישפיע ישירות על הבטיחות והיעילות הכוללת של מערכת הנהיגה האוטונומית.
