Comment le LIDAR évite-t-il de se perdre dans un environnement analysé par des centaines d'autres LIDAR?

(Meta: Je ne connais pas d'endroit approprié pour cela sur Stack Exchange. Il ne semble pas y avoir de groupes liés à la technologie de conduite autonome et aux systèmes de vision / perception 3D par ordinateur.)

Pour les véhicules autonomes utilisant le LIDAR à perception de profondeur 3D sur une autoroute avec des centaines d'autres véhicules utilisant également divers autres scanners d'émission à faisceau de balayage LIDAR ou à champ ponctuel (style kinect), comment est-il capable de distinguer ses propres retours de signaux, du balayage étant fait par les autres systèmes?

Pour une autoroute à plusieurs voies extrêmement grande ou des intersections multivoies complexes, de telles émissions peuvent être vues dans toutes les directions, couvrant toutes les surfaces, et il n'y a aucun moyen d'éviter de détecter les émissions de faisceaux provenant d'autres scanners.

Cela semble être le principal obstacle technique à la mise en œuvre du LIDAR pour les véhicules à conduite autonome. Peu importe qu'il fonctionne parfaitement s'il s'agit du seul véhicule sur la route utilisant le LIDAR.

La vraie question est de savoir comment gérer l'inondation de signaux parasites provenant de systèmes similaires dans un scénario futur où le LIDAR est présent sur chaque véhicule, potentiellement avec plusieurs scanners par véhicule et balayant dans toutes les directions autour de chaque véhicule.

Est-il capable de fonctionner normalement, peut-il en quelque sorte distinguer sa propre analyse et en rejeter d'autres, ou dans le pire des cas peut-il échouer complètement et simplement signaler des données inutiles, et il ne sait pas qu'il rapporte des données inutiles?

Cela semble au moins être un argument solide pour avoir une vision par ordinateur 3D passive qui repose uniquement sur la lumière naturelle et l'intégration de la profondeur de la caméra stéréo, comme cela se fait dans le cerveau humain.

radar

— Dale Mahalko
source

Ou vous savez ... le danger pour les yeux. Quant à distinguer votre propre signal de retour des autres, vous pouvez effectuer une modulation ou une auto-corrélation. Je ne sais pas dans quelle mesure cela est compatible avec les schémas de temps de vol, mais cela augmenterait le traitement de quelque chose qui doit déjà différencier des différences de temps extrêmement petites.

— DKNguyen

@DKNguyen, vous pouvez moduler votre laser avec une sous-porteuse RF et effectuer tout type de modulation RF ou de phase que vous aimez sur cette sous-porteuse.

— The Photon

@VoltageSpike Eh bien, TDMA (Time Division Multiple Access) est un moyen, mais CDMA (Code Division Multiple Access) est beaucoup plus sophistiqué. Hélas, j'ai étudié ces choses il y a plus de 20 ans et je n'ai pas eu de recyclage depuis. Je me souviens quand je les ai étudiés, je pensais "TDMA ou FDMA? Meh! Concepts faciles.", Alors que CDMA était ahurissant! Essentiellement, vous mélangez chaque flux (de chaque utilisateur) avec une séquence de codes orthogonaux numérique différente. L'extraction du flux de droite se fait par des opérations mathématiques impliquant la séquence de code spécifique. Le reste des flux apparaît comme un bruit de fond.

— Lorenzo Donati soutient Monica

@ThePhoton Lorsque vous dites "modulation de phase", faites-vous réellement référence à la modulation de la phase du photon / de l'onde électromagnétique, comme cela serait normalement le cas si nous parlions de radio? Ou faites-vous référence à la modulation de la phase des variations d'amplitude (luminosité) du laser? Parce que je comprends que tant que les lasers ne sont pas produits par une antenne optique, nous avons peu de contrôle sur la phase réelle des photons individuels.

— DKNguyen

@DKNguyen, je parle de moduler la sous-porteuse, AM, PM, FM, peu importe.

— The Photon

Réponses:

Les unités LIDAR commerciales modulent la lumière avec une très longue séquence pseudo-aléatoire.

La modulation consiste principalement à (1) avoir une modulation pour déterminer la distance et (2) pour éviter les interférences avec les sources ambiantes de lumière DC et AC.

La longue séquence rend peu probable qu'une autre source, même modulée comme un autre LIDAR, s'aligne et interfère.

— Bob Jacobsen
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Exactement. Les problèmes d'interférence existent au moins autant que le bruit ambiant, de sorte que le bruit «concurrent» est relativement faible, par comparaison.

— paul garrett

Y a-t-il une raison pour laquelle vous ne l'appelez pas FHSS? N'est-ce pas réellement FHSS?

— forêt

La partie «FH» ne me semble pas tout à fait juste. La couleur de base du laser ne change pas, donc le saut est dans le temps plus que la fréquence. Oui, la séquence de modulation signifie que le laser est SS, mais les bandes latérales sont vraiment minuscules.

— Bob Jacobsen

Dépend du LIDAR. Mon expérience avec celui-ci est obsolète (plus de 10 ans), mais je ne peux pas imaginer que les bases ont beaucoup changé.

La plupart utiliseront une forme de verrouillage pour discriminer leurs signaux. Ils traitent les autres LIDAR comme du bruit comme ils font tout ce qui n'est pas verrouillé sur leur signal. Bien que vous n'ayez pas la même agilité de fréquence qu'un radar, vous avez la possibilité de moduler votre porteuse en utilisant les nombreuses formes de modulation. Ils peuvent définitivement changer le schéma de modulation selon les besoins pour trouver le moins de bruit.

Une version DSP moderne d'un amplificateur de verrouillage ou l'équivalent serait utilisée au minimum.

Après plus de "recherche", il semble également que certaines versions de recherche aient la capacité de combiner les émetteurs en un seul "faisceau" (mauvais terme je sais, mais facile à comprendre) et cela rendrait beaucoup plus difficile la confusion et l'augmentation de la définition de l'imagerie. tout d'un coup. Bien au-delà de ce sur quoi j'ai travaillé.

— GB - AE7OO
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