Op een voertuig-gemonteerde lidar (LiDAR, Light Detection and Ranging) is een van de belangrijkste waarnemingssystemen in autonome voertuigen. Het meet de afstand en vorm van omringende objecten door laserpulsen uit te zenden en gereflecteerde signalen van objecten te ontvangen, waardoor een driedimensionale omgevingskaart met hoge-precisie- wordt gegenereerd. Onder hen is de scannende galvanometer een sleutelcomponent in op een voertuig-gemonteerde lidar die wordt gebruikt om de richting van de laserstraal te regelen. Het is verantwoordelijk voor het aanpassen van de scanhoek van de laserstraal, zodat deze het vereiste gezichtsveld kan bestrijken, waardoor de drie- dimensionale puntenwolkgegevens worden verkregen die nodig zijn voor de omgeving. Vergeleken met camera's en radars kan lidar onder verschillende lichtomstandigheden ruimtelijke perceptiemogelijkheden met hoge-resolutie bieden en speelt daarom een onvervangbare rol in de ontwikkeling van autonome rijtechnologie.
Optische componenten voor lidar voor auto's
Laserzender: Meestal worden halfgeleiderlasers met golflengten van 905 nm of 1550 nm gebruikt. Lasers met deze golflengten zijn onzichtbaar voor het menselijk oog en hebben een hoge energie, waardoor ze geschikt zijn voor detectie op lange- afstanden.
Optische lens: wordt gebruikt om de laserstraal te focusseren of uit te breiden om ervoor te zorgen dat de laserpuls het vereiste gezichtsveld kan bestrijken en effectief naar het doelgebied kan worden verzonden.
Optisch filter (optisch filter): wordt gebruikt om achtergrondgeluid weg te filteren en alleen lasersignalen met specifieke golflengten door te laten om de signaal-naar-ruisverhouding te verbeteren.
Fotodetector: gebruikt om gereflecteerde lasersignalen te ontvangen, meestal met behulp van lawinefotodiodes (APD) of fotomultiplierbuizen (PMT) om de gevoeligheid en het detectiebereik te verbeteren
Het principe van de scangalvanometer in op een voertuig-gemonteerde lidar
De scannende galvanometer wordt gewoonlijk aangedreven door een hoge-motor of een piëzo-elektrische actuator om de richting van de laserstraal te veranderen door de hoek van de spiegel te regelen. De galvanometer kan verschillende scanmodi realiseren, zoals lineair scannen, zigzagscannen of spiraalscannen, om aan verschillende toepassingsbehoeften te voldoen.
1. Lineair scannen: geschikt voor progressief scannen in horizontale en verticale richting, waarmee twee- of drie- dimensionale afbeeldingen met hoge-resolutie kunnen worden gegenereerd.
2. Zigzagscannen: Door de scanrichting continu aan te passen kan een groter gezichtsveld worden afgedekt.
3. Spiraalscannen: gebruikt voor all-scannen, geschikt voor 3D-modellering en panoramische beeldvorming.
Voordelen van scangalvanometers
In op een voertuig-gemonteerde lidar heeft de scannende galvanometer de kenmerken van hoge precisie, sterke flexibiliteit, klein formaat, laag gewicht en hoge betrouwbaarheid. De nauwkeurige hoek- en richtingscontrole van de laserstraal zorgt voor een hoge nauwkeurigheid en hoge resolutie van de detectieresultaten. Het zeer flexibele scanbereik en de modus kunnen zich aanpassen aan verschillende rijomgevingen en toepassingsscenario's. Het ontwerp voor de ontwikkeling van op voertuigen-gemonteerde lidar is strak.
Het is compact en kan uitstekende prestaties leveren zonder de belasting van het systeem te vergroten. Na een geoptimaliseerd ontwerp is het bestand tegen verschillende zware omstandigheden, zoals extreme temperaturen, trillingen en vochtigheid, waardoor de stabiliteit en duurzaamheid van het systeem op lange termijn wordt gegarandeerd.
Daarom is de op het voertuig-gemonteerde lidar-scangalvanometer van groot belang bij het scannen van het hele voertuig. Het bepaalt niet alleen het gezichtsvelddekking, de resolutie en de nauwkeurigheid van de lidar, maar verbetert ook de flexibiliteit en reactiesnelheid van het systeem. Daarom moet bij de selectie van de op een voertuig-gemonteerde lidar-scangalvanometer meer aandacht worden besteed aan de kwaliteit en technische omstandigheden, die een directe invloed zullen hebben op de algehele veiligheid en efficiëntie van het autonome rijsysteem.
