3가지 산업용 LiDAR 구현

모빌리티 분야에서 거대한 도약이 일어나고 있습니다. 이는 자율 주행 솔루션이 개발되고 있는 자동차 부문에서든 로봇 및 자동 안내 차량을 사용하는 산업 애플리케이션에서든 마찬가지입니다. 전체 시스템의 다양한 구성 요소는 서로 협력하고 상호 보완해야 합니다. 주요 목표는 차량 주변에 매끄러운 3D 보기를 만들고 이 이미지를 사용하여 물체 거리를 계산하고 특수 알고리즘의 도움으로 차량의 다음 이동을 시작하는 것입니다. 실제로 여기에는 LiDAR(LiDAR), 레이더 및 카메라의 세 가지 센서 기술이 동시에 사용됩니다. 특정 애플리케이션 시나리오에 따라 이 세 가지 센서에는 고유한 장점이 있습니다. 이러한 장점을 중복 데이터와 결합하면 보안이 크게 향상될 수 있습니다. 이러한 측면이 잘 조정될수록 자율 주행 자동차는 환경을 더 잘 탐색할 수 있습니다.

1. 직접 비행 시간(dToF):

ToF 방식에서 시스템 제조업체는 빛의 속도를 사용하여 깊이 정보를 생성합니다. 간단히 말해서, 지향성 광 펄스가 환경으로 발사되고 광 펄스가 물체에 닿으면 광원 근처의 감지기에 의해 반사되어 기록됩니다. 빔이 물체에 도달하고 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하여 물체 거리를 결정할 수 있는 반면 dToF 방법에서는 단일 픽셀의 거리를 결정할 수 있습니다. 수신된 신호는 최종적으로 처리되어 보행자나 장애물과의 충돌을 피하기 위한 차량 회피 기동과 같은 해당 동작을 트리거합니다. 이 방법은 빔의 정확한 "time-of-flight"와 관련이 있기 때문에 직접 비행 시간(dToF)이라고 합니다. 자율주행 차량용 LiDAR 시스템은 dToF 애플리케이션의 전형적인 예입니다.

2. 간접 비행 시간(iToF):
간접 비행 시간(iToF) 접근 방식은 유사하지만 한 가지 주목할 만한 차이점이 있습니다. 광원(일반적으로 적외선 VCSEL)의 조명은 닷징 시트에 의해 증폭되고 펄스(50% 듀티 사이클)가 정의된 시야로 방출됩니다.

다운스트림 시스템에서 저장된 "표준 신호"는 빛이 장애물을 만나지 않으면 일정 시간 동안 감지기를 트리거합니다. 물체가 이 표준 신호를 방해하면 시스템은 결과적인 위상 변이와 펄스 열의 시간 지연을 기반으로 감지기의 정의된 각 픽셀의 깊이 정보를 결정할 수 있습니다.

3. 액티브 스테레오 비전(ASV)

"능동 스테레오 비전" 방식에서는 적외선 광원(일반적으로 VCSEL 또는 IRED)이 패턴으로 장면을 비추고 두 대의 적외선 카메라가 이미지를 스테레오로 기록합니다.
다운스트림 소프트웨어는 두 이미지를 비교하여 필요한 깊이 정보를 계산할 수 있습니다. 조명은 벽, 바닥 및 테이블과 같이 질감이 거의 없는 물체에도 패턴을 투영하여 깊이 계산을 지원합니다. 이 접근 방식은 장애물 회피를 위한 로봇 및 자동 안내 차량(AGV)의 근거리 고해상도 3D 감지에 이상적입니다.