LIDAR
Laserové měření vzdálenosti pro automobilový průmysl a životní prostředí
Systém LIDAR (Light Detection and Ranging) se používá ke generování trojrozměrných obrazů okolí a ke stanovení hodnot vzdálenosti a rychlosti v daném čase. Systémy LIDAR se používají například v automobilovém průmyslu, aby v budoucnu umožnily autonomní řízení a detekovaly objekty v okolí vozidla. Kromě řízení motorových vozidel lze detekovat i chodce, což zvyšuje jejich bezpečnost. Systémy LIDAR se používají také v zemědělství, meteorologii a oceánografii. Například LIDAR 3D lze použít k vytvoření výškových map zemědělské oblasti, které poskytují zemědělským ekonomům údaje o sklonu a slunečním záření. Získané informace uvádějí podrobnosti o potřebě závlahy či hnojení v jednotlivých pěstitelských oblastech za účelem zlepšení rentability. V meteorologii se systémy LIDAR používají k analýze atmosférických parametrů, jako je vodní pára nebo chování mraků. V oceánografii se systémy LIDAR využívají např. k určování mořských hloubek. Oblasti použití jsou rozsáhlé a mnohostranné.
Funkční princip systému LIDAR
V automobilovém průmyslu pracují systémy LIDAR na následujícím principu: Ze systému LIDAR je prostřednictvím laserových diod emitován pulzní laserový paprsek, který dopadá na konvertor. Převodník transformuje dopadající modré laserové světlo na bílé světlo, které je příjemné pro lidské oko. Vyzařované bílé světlo se odráží od okolních předmětů. Multispektrální kamera, která dokáže zachytit světlo několika vlnových délek, přijímá odražený světelný signál. Čas od odrazu světelného paprsku po detekci se používá k vyhodnocení a poskytuje informace o vzdálenostech a rychlostech okolních objektů.
Obrázek 1: Princip činnosti systému LIDAR
Požadavky LIDAR optiky
Systémy LIDAR a v nich použitá optika musí odolat různým vlivům prostředí jako extrémní horko, chlad a nečistoty a zároveň mít vysoce komprimovaný, a přitom výkonný design. Možným řešením jsou například asféry, které mají velmi dobré zobrazovací vlastnosti a zkracují optické systémy – ve srovnání se sférickými čočkami. Odolnost asférické optiky může být zaručena speciálními environmentálními testy. Dalším řešením jsou free form systémy. V souladu s trendem miniaturizace slouží tyto systémy k efektivnímu přenosu záření při zmenšení velikosti výrobku na co nejmenší instalační prostor. Free form systémy se skládají z alespoň jednoho povrchu, který byl navržen jako „free“. Díky této konstrukci již není nutné časově náročná justáž. Kromě toho jsou zlepšeny zobrazovací vlastnosti, protože symetrie je ve srovnání se systémem čoček narušena. Takový free form systém může dosáhnout nejlepších výsledků v LIDAR systémech.
Vysoce přesné asféry a free form systémy, které odolávají extrémním podmínkám prostředí a mají nejlepší zobrazovací vlastnosti – společně najdeme správné řešení pro vaši aplikaci.