¿Qué es Lidar (LiDAR)? Lidar combina las capacidades de alcance del radar con la resolución angular de la cámara para proporcionar una detección precisa de la profundidad para completar la imagen (Figura 1).
Figura 1: Las cámaras, el radar y el lidar son las tres tecnologías elegidas para la conducción autónoma. (Crédito de la imagen: ADI)
La parte visual representa la visibilidad de la cámara o del conductor, la clasificación de objetos y la resolución lateral. La oscuridad y las condiciones climáticas como la nieve, el polvo o la lluvia pueden afectar estas habilidades. La parte del radar representa el retorno de la señal de RF. Esta señal es inmune a las condiciones climáticas y la oscuridad, mientras que también mide la distancia. La parte lidar puede completar la imagen de detección al proporcionar una mayor clasificación de objetos, resolución lateral, alcance y penetración oscura.
¿Cómo funciona el lídar?
Los elementos básicos de un sistema lidar incluyen un sistema de transmisor de onda cuadrada, el entorno objetivo y un sistema de receptor óptico utilizado para interpretar las distancias a elementos externos en el entorno. El método de detección lidar utiliza luz en forma de láser pulsado para medir el alcance mediante el análisis del tiempo de vuelo (ToF) de la señal devuelta (Figura 2).
Figura 2: Cada unidad de transmisión lidar tiene un "campo de visión" triangular. (Crédito de la imagen: Bonnie Baker)
El dibujo de la distancia depende de la señal digital óptica.
Señales en el dominio digital
La solución de circuito de lidar es resolver el problema de la recepción de la señal a través del amplificador de transimpedancia automotriz. La etapa de entrada se usa para aceptar pulsos de corriente de entrada negativa del fotodetector (Figura 3).
Figura 3: La parte electrónica de un lidar consta de un transmisor de diodo láser y dos receptores de fotodiodo. (Crédito de la imagen: Bonnie Baker)
Los diodos láser transmiten pulsos digitales a través de una pieza de vidrio. Esta señal también se refleja en el fotodiodo D2. El procesamiento de esta señal proporciona el tiempo de tránsito y el retardo electrónico integrado en el sistema.
Los pulsos de la señal de luz digital golpean el objeto y se reflejan de regreso al sistema óptico. El pulso de retorno se refleja en el segundo fotodiodo D1. La parte electrónica de la ruta de la señal D1 es la misma que la ruta de la señal D2. El tiempo de vuelo se puede calcular después de que las dos señales lleguen al microcontrolador (MCU).
Instantánea del mercado
Los sistemas lidar automotrices usan luz láser pulsada para medir la distancia entre dos vehículos. Los sistemas automotrices usan lidar para controlar la velocidad del vehículo y los sistemas de frenado en respuesta a cambios repentinos en las condiciones del tráfico. Lidar juega un papel importante en las funciones de asistencia del automóvil semiautomáticas o totalmente automáticas, como los sistemas de advertencia y prevención de colisiones, asistencia de mantenimiento de carril, advertencia de cambio de carril, monitores de punto ciego y control de crucero adaptativo. El lidar automotriz está reemplazando los sistemas de radar en los sistemas de automatización de vehículos anteriores. Los sistemas Lidar pueden variar desde unos pocos metros hasta más de 1.000 metros.
Figura 4: El mercado de lidar automotriz está segmentado en aplicaciones de vehículos semiautónomos y totalmente autónomos. (Fuente de la imagen: Investigación de mercado aliada)
Los coches autónomos ya se utilizan de forma generalizada, y los sistemas de imágenes lidar mejorarán aún más la situación. Los equipos de radar, cámaras y lidar siguen siendo las tecnologías preferidas para la conducción semiautónoma y totalmente autónoma, y el precio de lidar está cayendo y el mercado está acelerando este cambio.
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