Como o LIDAR evita ficar confuso em um ambiente que está sendo verificado por centenas de outros LIDAR?

(Meta: não conheço um local apropriado para isso no Stack Exchange. Parece não haver grupos relacionados à tecnologia de direção autônoma e aos sistemas de visão / percepção 3D do computador.)

Para veículos autônomos que usam o LIDAR 3D com percepção de profundidade em uma rodovia, com centenas de outros veículos também usando vários outros scanners LIDAR de varredura por feixe de varredura ou de campo de ponto (estilo kinect), como é capaz de distinguir seus próprios retornos de sinal, da digitalização sendo feito pelos outros sistemas?

Para uma rodovia de várias vias extremamente grande ou cruzamentos complexos de múltiplas vias, essas emissões podem ser vistas em todas as direções, cobrindo todas as superfícies, e não há como evitar a detecção das emissões de feixe de outros scanners.

Este parece ser o principal obstáculo técnico para a implementação do LIDAR para veículos autônomos. Não importa se funciona perfeitamente se for o único veículo na estrada usando o LIDAR.

A verdadeira questão é como ele lida com a inundação de sinais espúrios de sistemas similares em um cenário futuro em que o LIDAR está presente em todos os veículos, potencialmente com vários scanners por veículo e digitalizando em todas as direções ao redor de cada veículo.

É capaz de funcionar normalmente, pode de alguma forma distinguir sua própria varredura e rejeitar outras pessoas, ou, na pior das hipóteses, pode falhar completamente e apenas relatar dados inúteis e não sabe que está relatando dados ilegais?

Esse pelo menos parece ser um argumento forte para ter uma visão 3D passiva do computador, baseada apenas na integração da luz natural e da profundidade da câmera estéreo, como é feito no cérebro humano.

radar

— Dale Mahalko
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Ou você sabe ... o perigo para os olhos. Quanto a distinguir seu próprio sinal de retorno dos outros, você pode fazer alguma modulação ou correlação automática. Não tenho certeza da compatibilidade com os esquemas de tempo de voo, mas isso aumentaria o processamento em algo que já precisa diferenciar diferenças de tempo extremamente pequenas.

— DKNguyen

@DKNguyen, você pode modular seu laser com uma subportadora de RF e fazer qualquer tipo de RF ou modulação de fase que desejar na subportadora.

— The Photon

@VoltageSpike Bem, o TDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo) é uma maneira, mas o CDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Código) é muito mais sofisticado. Infelizmente, estudei essas coisas há mais de 20 anos e não tinha uma reciclagem desde então. Lembro que, quando os estudei, pensei "TDMA ou FDMA? Meh! Conceitos fáceis.", Enquanto o CDMA era impressionante! Essencialmente, você mistura cada fluxo (de cada usuário) com uma sequência de código ortogonal numérica diferente. A extração do fluxo correto é feita por operações matemáticas que envolvem a sequência de código específica. O restante dos fluxos aparece exatamente como ruído de fundo.

— Lorenzo Donati apoia Monica em

@ ThePhoton Quando você diz "modulação de fase", na verdade você está se referindo a modular a fase da onda de fótons / eletromagnético, como seria normalmente se falássemos sobre rádio? Ou você está se referindo a modular a fase das variações de amplitude (brilho) do laser? Como entendo que, enquanto os lasers não forem produzidos por antena óptica, temos pouco controle sobre a fase real dos fótons individuais.

— DKNguyen

@DKNguyen, eu estou falando sobre modular o subportador, AM, PM, FM, o que for.

— The Photon

Respostas:

As unidades comerciais do LIDAR modulam a luz com uma sequência pseudo-aleatória muito longa.

A modulação é principalmente para (1) ter uma modulação para determinar a distância e (2) para evitar interferência nas fontes ambientais de luz DC e AC.

A longa sequência torna improvável que qualquer outra fonte, mesmo uma modulada como outra LIDAR, se alinhe e interfira.

— Bob Jacobsen
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Exatamente. Os problemas de interferência existem pelo menos de forma significativa com o ruído ambiente; portanto, o ruído "concorrente" é relativamente pequeno em comparação.

— paul garrett

Existe uma razão para você não se referir a ela como FHSS? Na verdade, não é FHSS?

— forest

A parte "FH" não parece muito certa para mim. A cor base do laser não muda, então o salto é mais do que a frequência. Sim, a sequência de modulação significa que o laser é SS, mas as bandas laterais são realmente pequenas.

— Bob Jacobsen

Depende do LIDAR. Minha experiência com ele está desatualizada (mais de 10 anos), mas não consigo imaginar que o básico tenha mudado muito.

A maioria estará usando uma forma de bloqueio para discriminar seus sinais. Eles tratam outros LIDARs como ruído, assim como fazem qualquer coisa que não esteja bloqueada em seu sinal. Embora você não tenha a mesma agilidade de frequência que um radar, você pode modular sua operadora usando as várias formas de modulação. Definitivamente, eles podem alterar o esquema de modulação conforme necessário para encontrar o mínimo de ruído.

Uma versão DSP moderna de um Lock in Amplifier ou equivalente seria usada no mínimo.

Depois de mais "olhar" ao redor, também parece que algumas versões de pesquisa têm a capacidade de combinar transmissores em um único "feixe" (termo errado, eu sei, mas fácil de entender) e isso tornaria muito mais difícil confundir e aumentar a definição de imagem tudo de uma só vez. Muito além do que eu trabalhei.

— GB - AE7OO
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