Lái xe tự trị phụ thuộc rất nhiều vào các hệ thống LIDAR đáng tin cậy, trong đó hiệu suất của máy quét quang bên trong xác định phạm vi, tốc độ và độ trong mà một chiếc xe có thể cảm nhận được môi trường xung quanh. Hiện tại, hai công nghệ thống trị lĩnh vực: Gương đa giác quay và micromrrors MEMS. Phân tích này cung cấp một so sánh ngắn gọn, dựa trên dữ liệu về lợi thế tương ứng và triển vọng trong tương lai của họ.
1. Gương đa giác quay - công việc đã được chứng minh
Điểm mạnh: Hơn ba thập kỷ lịch sử hoạt động, dung sai rung lên tới 50 g, khả năng tương thích với quang học thủy tinh BK7 hiệu quả về chi phí ở bước sóng 905nm và con đường được thiết lập tốt đến chứng nhận an toàn chức năng ISO 26262.
Điểm yếu: Tiêu thụ năng lượng 15 trận20 W trong các cấu hình 128 kênh, tiếng ồn có thể nghe được 45 dB và giới hạn quét trục đơn.
Ứng dụng lý tưởng: Các đơn vị LIDAR hướng về phía trước trong các phương tiện từ giữa đến cao, nơi độ tin cậy của hệ thống và thời gian hoạt động được ưu tiên hơn thiết kế nhỏ gọn.
2. Mems micromirrors - Người mới đến Agile
Điểm mạnh: Cho phép các mẫu quét hai chiều, tiêu thụ tổng công suất ít hơn 10 W, hoạt động dưới 35 dB cho hiệu suất yên tĩnh hơn và hỗ trợ điều chỉnh khu vực động (ROI) động vật có lợi trong quá trình điều chỉnh đường cao tốc.
Thách thức: Tính mẫn cảm với sự mệt mỏi của kim loại khi đi xe đạp nhiệt lặp đi lặp lại từ mức 40 ° C đến 105 ° C, và xác nhận liên tục kháng sốc ở mức 50 g.
Ứng dụng lý tưởng: Các mô-đun phát hiện điểm mù gắn bên nhỏ gọn, các cảm biến mái nhà tích hợp thẩm mỹ và các giải pháp bước chùm tia rắn thế hệ tiếp theo.
3. Cân nhắc về vật liệu và bước sóng
Hệ thống 905nm: Sử dụng BK7 chi phí thấp hoặc Quang học thủy tinh đúc; Tuy nhiên, các quy định về an toàn mắt giới hạn năng lượng xung tối đa, hạn chế phạm vi phát hiện hiệu quả đến khoảng 200 mét.
Hệ thống 1550nm: Cho phép năng lượng xung cao hơn tới mười lần do lợi nhuận an toàn mắt được cải thiện, kéo dài phạm vi phát hiện lên 300 mét. Tuy nhiên, chúng đòi hỏi các vật liệu đắt tiền hơn như canxi florua (CAF₂) hoặc thủy tinh chalcogenide, cùng với lớp phủ chống phản xạ giống như kim cương.
4. Lớp phủ quang học cho độ tin cậy mọi thời tiết
Một chiến lược lớp phủ nhiều lớp là rất cần thiết cho hiệu suất mạnh mẽ trong các điều kiện môi trường đa dạng: Lớp bên ngoài kỵ nước làm giảm sự can thiệp tín hiệu từ sự tích tụ của mưa và tuyết; Một lớp bên trong chống foG ngăn chặn sự ngưng tụ; và ngăn xếp lớp đệm-threshold-dam-threshold cao đảm bảo độ bền dưới cường độ cực đại vượt quá 100 kW/cm² ở 1550nm.
1. Gương đa giác quay - công việc đã được chứng minh
Điểm mạnh: Hơn ba thập kỷ lịch sử hoạt động, dung sai rung lên tới 50 g, khả năng tương thích với quang học thủy tinh BK7 hiệu quả về chi phí ở bước sóng 905nm và con đường được thiết lập tốt đến chứng nhận an toàn chức năng ISO 26262.
Điểm yếu: Tiêu thụ năng lượng 15 trận20 W trong các cấu hình 128 kênh, tiếng ồn có thể nghe được 45 dB và giới hạn quét trục đơn.
Ứng dụng lý tưởng: Các đơn vị LIDAR hướng về phía trước trong các phương tiện từ giữa đến cao, nơi độ tin cậy của hệ thống và thời gian hoạt động được ưu tiên hơn thiết kế nhỏ gọn.
2. Mems micromirrors - Người mới đến Agile
Điểm mạnh: Cho phép các mẫu quét hai chiều, tiêu thụ tổng công suất ít hơn 10 W, hoạt động dưới 35 dB cho hiệu suất yên tĩnh hơn và hỗ trợ điều chỉnh khu vực động (ROI) động vật có lợi trong quá trình điều chỉnh đường cao tốc.
Thách thức: Tính mẫn cảm với sự mệt mỏi của kim loại khi đi xe đạp nhiệt lặp đi lặp lại từ mức 40 ° C đến 105 ° C, và xác nhận liên tục kháng sốc ở mức 50 g.
Ứng dụng lý tưởng: Các mô-đun phát hiện điểm mù gắn bên nhỏ gọn, các cảm biến mái nhà tích hợp thẩm mỹ và các giải pháp bước chùm tia rắn thế hệ tiếp theo.
3. Cân nhắc về vật liệu và bước sóng
Hệ thống 905nm: Sử dụng BK7 chi phí thấp hoặc Quang học thủy tinh đúc; Tuy nhiên, các quy định về an toàn mắt giới hạn năng lượng xung tối đa, hạn chế phạm vi phát hiện hiệu quả đến khoảng 200 mét.
Hệ thống 1550nm: Cho phép năng lượng xung cao hơn tới mười lần do lợi nhuận an toàn mắt được cải thiện, kéo dài phạm vi phát hiện lên 300 mét. Tuy nhiên, chúng đòi hỏi các vật liệu đắt tiền hơn như canxi florua (CAF₂) hoặc thủy tinh chalcogenide, cùng với lớp phủ chống phản xạ giống như kim cương.
4. Lớp phủ quang học cho độ tin cậy mọi thời tiết
Một chiến lược lớp phủ nhiều lớp là rất cần thiết cho hiệu suất mạnh mẽ trong các điều kiện môi trường đa dạng: Lớp bên ngoài kỵ nước làm giảm sự can thiệp tín hiệu từ sự tích tụ của mưa và tuyết; Một lớp bên trong chống foG ngăn chặn sự ngưng tụ; và ngăn xếp lớp đệm-threshold-dam-threshold cao đảm bảo độ bền dưới cường độ cực đại vượt quá 100 kW/cm² ở 1550nm.