Ikhtisar Teknologi LiDAR Otomotif

 (viksnewsletter.com)
2 poin oleh GN⁺ 2024-11-27 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp

Pengantar singkat tentang teknologi LiDAR otomotif

  • LiDAR untuk kendaraan otonom
    LiDAR adalah singkatan dari Light Detection and Ranging, yaitu metode untuk mengukur jarak ke objek jauh menggunakan cahaya laser inframerah. Teknologi ini bukan hal baru, dan telah digunakan untuk vegetasi, topografi perkotaan, situs arkeologi tersembunyi, konstruksi bangunan, dan augmented reality. LiDAR berperan sebagai "mata" kendaraan otonom berkat kemampuannya menghasilkan gambar beresolusi tinggi, dan sangat penting untuk estimasi jarak yang akurat. Namun, kelemahan LiDAR adalah biayanya yang tinggi.

  • Panjang gelombang operasi
    Sistem LiDAR umumnya dirancang untuk beroperasi pada dua panjang gelombang di wilayah inframerah: 905 nm (near-infrared, NIR) dan 1550 nm (short-wave infrared, SWIR). Pemilihan panjang gelombang bergantung pada daya keluaran sumber laser, sensitivitas detektor, serta gangguan dari sumber cahaya alami dan buatan. 905 nm lebih dekat ke cahaya tampak sehingga dapat berbahaya bagi mata, sedangkan 1550 nm memiliki tingkat keamanan mata yang lebih tinggi.

  • Fotodetektor
    Detektor yang paling umum digunakan dalam LiDAR adalah Avalanche Photodiodes (APDs), yang dibuat dari silikon, germanium, dan indium gallium arsenide. SPADs merespons satu foton tunggal sehingga memungkinkan pengukuran jarak yang sangat akurat.

  • Teknik pengukuran jarak

    • Direct time of flight (dToF): metode untuk mengukur jarak dengan memancarkan pulsa laser dan mendeteksi sinyal pantulannya.
    • Frequency-modulated continuous wave (FMCW): dapat mengukur jarak dan kecepatan secara bersamaan dengan memodulasi frekuensi pulsa yang dipancarkan.

  • Sistem LiDAR mekanis

    • Scanning LiDAR: menyediakan bidang pandang horizontal 360°, dengan contoh Waymo's Laser Bear Honeycomb.
    • MEMS-mirror LiDAR: memantulkan cahaya laser menggunakan cermin MEMS alih-alih sumber laser yang bergerak.

  • Sistem LiDAR solid-state

    • Flash LiDAR: menangkap ruang seperti foto untuk menyediakan rendering 3D real-time.
    • Optical phased array (OPA) LiDAR: pendekatan terbaru untuk mewujudkan scanning LiDAR pada chip menggunakan silicon photonics.

  • Referensi
    Berbagai materi memberikan arah pengembangan dan perbandingan teknologi LiDAR.

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2024-11-27
Komentar Hacker News

  • Terkejut bahwa pemindai berputar dari Velodyne masih digunakan. Biayanya tinggi, dan saya mengira flash LIDAR atau cermin MEMS akan menggantikannya

    • Continental mengakuisisi perusahaan flash LIDAR, tetapi pasar massal belum terbentuk
    • Waymo menggunakan LIDAR berputar di sudut-sudut kendaraan, dan dibutuhkan alternatif yang murah serta tertanam
    • Posisi LIDAR rentan, dan radar phased array gelombang milimeter bisa menjadi alternatif
    • Klaim bahwa tampilan LIDAR harus terlihat seperti mobil sama saja dengan klaim bahwa mobil awal harus terlihat seperti kereta kuda
    • LIDAR berdenyut memiliki masalah interferensi yang lebih sedikit dibandingkan LIDAR kontinu

  • Algoritme deteksi rintangan LIDAR yang ditemukan di Hacker News

    • Algoritme yang bocor dari repositori Git milik perusahaan mobil swakemudi
    • Kode untuk Velodyne HDL-32E, bekerja dalam beberapa tahap dan merupakan metode utama deteksi rintangan
    • Menangani titik NaN, dan ditulis ulang dengan tata letak matriks row-major yang efisien untuk cache
    • Metode deteksi rintangan yang sederhana tetapi efektif

  • Pengalaman mengembangkan FMCW LiDAR untuk otomotif

    • Tidak berhasil dirilis ke pasar, dan sulit menurunkan biaya
    • Margin di pasar otomotif rendah

  • Pertanyaan apakah LIDAR berbahaya bagi pengemudi atau pejalan kaki

  • Keraguan tentang kemampuan LIDAR menghasilkan gambar beresolusi tinggi

    • Radar mobil bersifat tetap, dan LIDAR kemungkinan juga akan tetap
    • Radar berputar memberikan resolusi kontinu, sedangkan LIDAR melakukan sampling
    • LIDAR unggul dalam akurasi dan pengukuran ketinggian

  • Opini positif tentang teknologi LIDAR dan penentangan dari Musk

  • Ingin tahu apakah LIDAR bisa dilumpuhkan dengan laser pointer konsumen, dan apakah ada sistem untuk mempertahankannya

  • Biaya LIDAR yang tinggi dan perlunya miniaturisasi

    • Ini akan menjadi masalah yang terpecahkan seiring waktu, dan ada upaya rekayasa yang memadai

  • Pertanyaan tentang unit LIDAR yang dapat memindai rumah dalam resolusi tinggi