Les principes de mesure de la distance par lidar comprennent la triangulation, la méthode de phase, le temps de vol pulsé (TOF) et l'onde continue modulée en fréquence (FMCW).
Triangulation : En utilisant le principe de la géométrie triangulaire, la distance de la cible est calculée en mesurant le déplacement de la lumière diffusée sur la surface d'imagerie du récepteur, ce qui est simple, peu coûteux et très précis à courte distance.
Méthode de phase : La mesure de la distance est obtenue en mesurant la phase du signal d'écho et en la comparant à la phase du signal transmis ou par arithmétique, mais la mesure à longue portée et la haute précision ne peuvent être satisfaites en même temps.
L'onde continue à modulation de fréquence (FMCW) est également considérée comme l'une des solutions lidar à semi-conducteurs ultimes en raison de sa longue distance de détection, de sa capacité à mesurer les informations relatives à la vitesse des objets, de sa très haute résolution et de sa capacité à obtenir une structure sans interférence et à semi-conducteurs véritables. Cependant, le lidar avec le principe de mesure de l'onde continue à modulation de fréquence (FMCW) est limité par divers aspects tels que le système technique, la maturité du dispositif et le coût du matériel ; il est donc difficile d'être pratique à court terme, dans les cinq ou six ans.
La méthode de mesure TOF de la technologie est plus mature, plus largement utilisée selon la méthode de balayage et la structure interne et peut être divisée en :
LIDAR mécanique
Les modules d'émission et de réception sont tournés à 360 degrés par des moteurs électriques. Plusieurs faisceaux laser sont disposés dans le sens vertical, et le module émetteur émet des lignes laser à une certaine fréquence pour réaliser un balayage dynamique en faisant tourner la tête de l'émetteur en continu. Le faisceau maximal peut actuellement atteindre 128 lignes.
LIDAR hybride à semi-conducteurs
Classé en fonction du mode de numérisation :
Prisme rotatif à plusieurs côtés
Le module émetteur-récepteur reste immobile, et le moteur réfléchit le faisceau vers une certaine zone de l'espace tout en entraînant le miroir rotatif pour réaliser une détection par balayage.
Type de micro-vibrateur MEMS
-Les miroirs micro-vibrants MEMS sont intégrés sur la puce de silicium, et les miroirs sont suspendus entre une paire de barres de torsion à une certaine fréquence harmonique, et les miroirs micro-vibrants en rotation reflètent la lumière du laser pour réaliser le balayage. Cependant, les problèmes de fatigue du matériau de la poutre de suspension des miroirs MEMS de grande taille ne peuvent pas passer l'impact, les vibrations, la haute et la basse température et d'autres certifications automobiles, la durée de vie de l'instabilité.
Miroir de type Wedge
-Méthode de balayage non répétitive, avec l'augmentation du temps de balayage, la couverture du champ de vision peut être proche de 100% ; mais sa vitesse est très rapide, le dispositif est facile à endommager par la fatigue, la durée de vie est courte, la fiabilité est faible, et la méthode de balayage non répétitive n'est pas propice à la fusion de la correspondance des algorithmes de conduite automatique.
Oscillateur mécanique + miroir rotatif
-Afin de réduire la taille du LIDAR et d'obtenir un balayage de haute précision de plusieurs faisceaux, des miroirs mécaniques sont utilisés pour obtenir une couverture de balayage à angle vertical.
Lidar à état solide pur
L'émetteur-récepteur interne du lidar et le module de balayage ne bougent pas, ils sont divisés en deux parties :
LIDAR Flash 3D
-Le laser est émis directement sur une large zone de détection, et l'information de distance correspondant à chaque pixel est ensuite calculée par le réseau de récepteurs. Pas de retard dans la réponse à l'environnement externe, pas de pièces mobiles, une stabilité plus élevée, une solution plus mature du côté de l'émetteur, un coût plus faible ; facile à passer l'inspection du niveau de spécification du véhicule.
OPA Optical Phased Array LIDAR (réseau optique à commande de phase)
-Différentes unités d'émission émettent des ondes lumineuses avec une phase et une intensité spécifiques, formant un faisceau laser de haute intensité avec une certaine directionnalité par interférence dans le champ lointain de l'espace. Cependant, le "volet latéral" se forme en dehors du faisceau principal, ce qui affecte la distance de détection et la résolution angulaire, et la puce à microprocesseur est difficile à fabriquer.
