Оптический датчик, лидар — свойства, механизм работы — uzkinobiz.ru
Разглядим механизм работы оптического датчика, его устройство и основное назначение. В конце статьи видео-обзор механизма работы лидара (оптического датчика).
Содержание статьи:
- Что такое лидар
- Устройство
- Механизм работы
- Применение элемента
- Плюсы и минусы
- Стоимость
- Видео
Оптический датчик либо иными словами лидар (Light Detection and Ranging) – особый фотоэлектрический датчик для измерения дистанции и обнаружения объектов. Основой работы такового датчика являются электромагнитные волны (инфракрасные), благодаря которым он описывает расстояние до объекта.
Что такое оптический датчик
Представить современный кар без пассивной либо активной системы сохранности фактически нереально, ну и почти все страны просто могут отрешиться от схожих машин. Практически любая система сохранности употребляет определенные датчики для снятия и сбора определенной инфы. Основой для таковых систем стал оптический датчик либо по-другому — лидар. Зависимо от требований к датчику и его назначения, наружный вид и устройство снутри могут различаться, но механизм работы остается без конфигураций.
Главный задачей считается застыл расстояния (дистанции к объекту), хотя в неких вариантах он так же может замерять и скорость объекта находящегося впереди. В неких вариантах по функционалу лидар выступает как кандидатура авто радару, за счет чего же в свойствах машинки быть может отмечен как лазерный радар для различных активных систем сохранности. По радиусу деяния, расстояние добивается 250 метров, а угол разрешения добивается 180 градусов. Таковым образом, применять лидар можно как в пассивных, так и активных системах сохранности, а малые габариты разрешают установить в самых необычных местах кара.
Как устроен лидар кара
Устройство лидара (оптического датчика) своеобразно, и на самом деле припоминает электрическую схему, собранную в одном элементе. Посреди главных деталей лидара спецы выделяют:
Любой из перечисленных частей делает очень важную роль в механизме лидара. Разглядим наиболее тщательно, за что отвечает любая деталь. Главную роль и все начало работы берется с диодика, который передает инфракрасное излучение (луч). Интенсивность инфракрасного луча, в случае необходимости меняется за счет модулятора. В свою очередь зависимо от типа модуляции, выделяют два типа лидаров: импульсного и непрерывного деяния. Все таки спецы молвят, что лидар непрерывного типа отживает свое, тем уступая наиболее прогрессивному импульсному оптическому датчику. Чтобы повысить эффективность оптического датчика на базе импульсного способа работы, инженеры сразу начали применять несколько импульсов для передачи, тем сделав технологию многоимпульсной.
Не наименее принципиальным считается оптический элемент, через который проходят импульсы. Миновав оптический элемент, световой импульс поступает на фотодиод, с помощью которого он преобразуется в электронный сигнал для определения иными элементами. Последующий в данной для нас цепочке лидара стоит АЦП либо аналого-цифровой преобразователь иными словами. Конкретно благодаря ему, электронный сигнал с фотодиода преобразуется в цифровой сигнал. Крайний шаг в работе оптического датчика – обработка приобретенного цифрового сигнала процессором, конкретно он выдает блоку управления информацию, которую считал лидар.
Как уже гласили, наружный вид оптического датчика может различаться, как по производителям, так и по моделям одной марки кара. Но основная задачка и механизм работы механизма различаться не будет.
Механизм работы оптического датчика
Разобравшись, какие главные элементы входят и делают работы оптического датчика, хорошо разглядеть его механизм работы и тем осознать, где главные плюсы и минусы, а так же что может навредить работе механизма.
Невзирая на наружные отличия и структуру строения, механизм работы лидара однообразный на любом каре и системе сохранности. В момент срабатывания, инфракрасный свет направляется на цель, отраженный свет от цели отчасти рассеивается (пропадает), а отчасти ворачивается к излучателю, тем попадая в фотодиод.
Обычно, ток на фотодиоде пропорциональный инфракрасному свету, который повлияет от отраженного объекта. Фотодиод, опосля определения инфракрасного пучка импульсов производит электронный сигнал, передавая его в аналого-цифровой преобразователь. Сущность такового элемента, точней целого интегрального набора деталей, сделать таковой сигнал, который мог бы распознать процессор.
По наружному виду это маленькая микросхема, так же как и процессор, но без АЦП управляющие блоки не сумеют работать. Последующие два шага – передача цифрового сигнала в процессор и в предстоящем отправка его в главный электрический блок управления. Конкретно в ЭБУ анализируется приобретенная информация, распознаются образы объектов впереди кара, а так же остальные непредсказуемые ситуации, в каких употребляется оптический датчик.
Где применяется лидар
Внедрение оптических датчиков в карах быть может самым различным и совсем не прогнозируемым. Самые различные системы активной и пассивной сохранности употребляют данные элементы для получения той либо другой инфы. К примеру, система мониторинг расстояния к объектам впереди либо сзаду кара. Так же данный элемент могут применять для снятия скорости либо момента вращения деталей.
Если гласить наиболее понятным языком, то это быть может система определения и определения пешеходов, адаптивный круиз-контроль, система мониторинга объектов и остальные. Благодаря вертикальному и горизонтальному расширению оптического датчика, элемент может считывать больше инфы, а перемещение передатчика инфракрасного излучателя и поворотного зеркала, в разы наращивает способности механизма. Можно твердо гласить, что таковой механизм полностью отрабатывает поставленную логику и в подходящий момент передать информацию в блок управления.
Достоинства и недочеты оптического датчика
Как и в любом механизме, оптический датчик кара имеет свои достоинства и недочеты. Главный плюс это скорость срабатывание, точность обработки приобретенной инфы, а так же большой диапазон способностей для использования в различных системах сохранности.
Кроме положительных моментов, есть и отрицательные (недочеты) от которых никак недозволено избавиться, даже в наши деньки. Как указывает практика использования, оптический датчик весьма чувствительный к погодным условиям и рельефному покрытию. Эффективность работы лидара миниатюризируется с ухудшением погодных критерий, а именно на дождик, снег, туман и остальные погодные явления.
Механизм просто не может получить отображение инфракрасного луча, а так же искажается за счет погодных явлений. Загрязнение датчика так же плохо сказывается на работе системы. Механизм просто выдает неправдивую информацию либо не срабатывает на заявленную производителем дальность.
Стоимость оптического датчика для кара
Гласить о определенной цены оптического датчика недозволено, хотя механизм работы однообразный для почти всех. Вся база цены заключается в системе (механизме) где применяется лидар либо же его строении. Самый обыденный датчик без особенных лишних функций обойдется от $10, если же гласить о системах сохранности, а именно адаптивный круиз-контроль либо мониторинг объектов впереди кара обойдется от $100.
В современных электромобилях оптические датчики расставлены по всему периметру. Таковым образом, производители добавляют и дорабатывают системы сохранности и удобства. Как пример, лидар для адаптивного круиз-контроля компании Nissan обойдется от $160, для современной системы ночного видения от Мерседес-Benz либо Тойота по стоимости $235 за один таковой оптический элемент.
На 1-ый взор оптический датчик незаметный и кажется, что от него не много толку, но разобравшись в деталях и его способностях понимаешь – это сердечко большинства систем сохранности и удобства, которые мониторят ситуацию вокруг кара в режиме настоящего времени.
Видео-обзор механизм работы лидара: