In che modo LIDAR evita di essere confuso in un ambiente sottoposto a scansione da centinaia di altri LIDAR?

(Meta: non conosco un posto adatto per questo su Stack Exchange. Non sembra esserci alcun gruppo relativo alla tecnologia di guida autonoma e ai sistemi di visione / percezione 3D del computer.)

Per i veicoli a guida autonoma che utilizzano la percezione della profondità 3D LIDAR su un'autostrada con centinaia di altri veicoli che utilizzano anche altri scanner LIDAR a raggio di scansione o spot-field (stile kinect), come è in grado di distinguere i propri ritorni di segnale, dal fatto dagli altri sistemi?

Per un'autostrada multilaterale estremamente grande, o intersezioni multimodali complesse, tali emissioni possono essere viste in tutte le direzioni, coprendo tutte le superfici, e non c'è modo di evitare di rilevare le emissioni del raggio da altri scanner.

Questo sembra essere il principale ostacolo tecnico per l'implementazione di LIDAR per veicoli a guida autonoma. Non importa se funziona perfettamente se è l'unico veicolo sulla strada che utilizza LIDAR.

La vera domanda è come gestire l'inondazione di segnali spuri da sistemi simili in uno scenario futuro in cui LIDAR è presente su ogni veicolo, potenzialmente con scanner multipli per veicolo e scansione in tutte le direzioni intorno a ciascun veicolo.

È in grado di funzionare normalmente, può in qualche modo distinguere la propria scansione e respingere gli altri, o nel peggiore dei casi può fallire completamente e riportare semplicemente dati inutili sulla spazzatura e non sa che sta segnalando dati spazzatura?

Questo almeno sembra essere un caso forte per avere una visione computerizzata 3D passiva che si basa solo sulla luce naturale e sull'integrazione della profondità della videocamera stereo, come avviene nel cervello umano.

radar

— Dale Mahalko
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O sai ... il rischio per gli occhi. Per quanto riguarda la distinzione del proprio segnale di ritorno dagli altri, è possibile eseguire alcune modulazioni o autocorrelazioni. Non sono sicuro di quanto sia compatibile con gli schemi del tempo di volo, ma aumenterebbe l'elaborazione in qualcosa che ha già bisogno di differenziare differenze di tempo estremamente ridotte.

— DKNguyen,

@DKNguyen, puoi modulare il tuo laser con una sottoportante RF e fare qualsiasi tipo di modulazione RF o di fase che ti piace su quella sottoportante.

— The Photon,

@VoltageSpike Bene, TDMA (Time Division Multiple Access) è un modo, ma CDMA (Code Division Multiple Access) è molto più sofisticato. Purtroppo, ho studiato queste cose più di 20 anni fa e da allora non ho più avuto un aggiornamento. Ricordo che quando li ho studiati ho pensato "TDMA o FDMA? Meh! Concetti facili.", Mentre il CDMA era da capogiro! Fondamentalmente si mescola ogni flusso (da ciascun utente) con una diversa sequenza numerica ortogonale. L'estrazione del flusso corretto viene eseguita da operazioni matematiche che coinvolgono la sequenza di codice specifica. Il resto dei flussi appare proprio come il rumore di fondo.

— Lorenzo Donati supporta Monica il

@ThePhoton Quando dici "modulazione di fase", in realtà ti riferisci alla modulazione della fase del fotone / onda elettromagnetica come si direbbe normalmente se si trattasse di radio? O ti riferisci alla modulazione della fase delle variazioni di ampiezza del (luminosità) del laser? Perché la mia comprensione è che fino a quando i laser non vengono prodotti dall'antenna ottica, abbiamo poco controllo sulla fase effettiva dei singoli fotoni.

— DKNguyen,

@DKNguyen, sto parlando di modulare la sottoportante, AM, PM, FM, qualunque cosa.

— The Photon,

Risposte:

Le unità LIDAR commerciali modulano la luce con una sequenza pseudo-casuale molto lunga.

La modulazione è principalmente di (1) avere una modulazione per determinare la distanza e (2) per evitare interferenze con fonti ambientali di luce CC e CA.

La lunga sequenza rende improbabile che qualsiasi altra fonte, anche una modulata come un'altra LIDAR, si allinei e interferisca.

— Bob Jacobsen
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Esattamente. I problemi di interferenza esistono almeno in modo significativo dal rumore ambientale, quindi il rumore "in competizione" è relativamente piccolo, al confronto.

— Paul Garrett,

C'è un motivo per cui non ti riferisci ad esso come FHSS? In realtà non è FHSS?

— foresta

La parte "FH" non mi sembra del tutto giusta. Il colore di base del laser non cambia, quindi il salto è in tempo più della frequenza. Sì, la sequenza di modulazione significa che il laser è SS, ma le bande laterali sono davvero minuscole.

— Bob Jacobsen,

Dipende dal LIDAR. La mia esperienza con essa è obsoleta (oltre 10 anni), ma non riesco a immaginare che le basi siano cambiate molto.

La maggior parte utilizzerà una forma di blocco per discriminare i propri segnali. Trattano gli altri LIDAR come rumori proprio come fanno qualsiasi cosa che non sia bloccata dal loro segnale. Mentre non hai la stessa agilità di frequenza di un radar, hai la possibilità di modulare il tuo operatore usando le molte forme di modulazione. Possono sicuramente cambiare lo schema di modulazione come richiesto per trovare il minor rumore.

Una versione DSP moderna di un Lock in Amplifier o equivalente sarebbe utilizzata come minimo.

Dopo aver più "guardato" in giro, sembra anche che alcune versioni della ricerca abbiano la capacità di combinare i trasmettitori in un unico "raggio" (termine sbagliato, lo so, ma facile da capire) e questo renderebbe molto più difficile confondere e aumentare la definizione dell'immagine tutto in una volta. Molto al di là di quello su cui ho lavorato.

— GB - AE7OO
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