¿Cómo evita LIDAR confundirse en un entorno escaneado por cientos de otros LIDAR?

(Meta: no conozco un lugar apropiado para esto en Stack Exchange. No parece haber ningún grupo relacionado con la tecnología de conducción autónoma y los sistemas informáticos de visión / percepción 3D).

Para vehículos autónomos que utilizan la percepción de profundidad 3D LIDAR en una carretera con cientos de otros vehículos que también utilizan otros escáneres de emisión de barrido de haz LIDAR o de campo puntual (estilo Kinect), ¿cómo es capaz de distinguir sus propios retornos de señal? hecho por los otros sistemas?

Para una carretera de varios carriles extremadamente grande o intersecciones complejas de múltiples vías, tales emisiones se pueden ver en todas las direcciones, cubriendo todas las superficies, y no hay forma de evitar detectar las emisiones del haz de otros escáneres.

Este parece ser el principal obstáculo técnico para implementar LIDAR para vehículos autónomos. No importa si funciona perfectamente si es el único vehículo en la carretera que usa LIDAR.

La verdadera pregunta es cómo se trata de ser inundado con señales espurias de sistemas similares en un escenario futuro donde LIDAR está presente en cada vehículo, potencialmente con múltiples escáneres por vehículo y escaneo en todas las direcciones alrededor de cada vehículo.

¿Es capaz de funcionar normalmente, puede distinguir de alguna manera su propio escaneo y rechazar otros, o en el peor de los casos, puede fallar por completo y solo informar datos basura que son inútiles, y no sabe que está informando datos basura?

Esto al menos parece ser un caso sólido para tener una visión pasiva por computadora en 3D que solo se basa en la integración de la luz natural y la profundidad de la cámara estéreo, como se hace en el cerebro humano.

radar

— Dale Mahalko
fuente

O ya sabes ... el peligro para los ojos. En cuanto a distinguir su propia señal de retorno de los demás, podría hacer alguna modulación o autocorrelación. No estoy seguro de cuán compatible es con los esquemas de tiempo de vuelo, pero aumentaría el procesamiento en algo que ya necesita diferenciar las diferencias de tiempo extremadamente pequeñas.

— DKNguyen

@DKNguyen, puede modular su láser con una subportadora de RF y realizar cualquier tipo de modulación de RF o fase que desee en esa subportadora.

— El fotón

@VoltageSpike Bueno, TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo) es unidireccional, pero CDMA (Acceso múltiple por división de código) es mucho más sofisticado. Por desgracia, estudié esas cosas hace más de 20 años y no tuve un repaso desde entonces. Recuerdo que cuando los estudié pensé "¿TDMA o FDMA? ¡Meh! ¡Conceptos fáciles!", ¡Mientras que CDMA era alucinante! Básicamente, mezcla cada secuencia (de cada usuario) con una secuencia de código ortogonal numérica diferente. La extracción del flujo correcto se realiza mediante operaciones matemáticas que involucran la secuencia de código específica. El resto de las transmisiones aparece solo como ruido de fondo.

— Lorenzo Donati apoya a Mónica el

@ThePhoton Cuando dices "modulación de fase", ¿en realidad te estás refiriendo a la modulación de la fase de la onda de fotones / electromagnética como se entendería normalmente si estuviéramos hablando de radio? ¿O se refiere a modular la fase de las variaciones de amplitud de (brillo) del láser? Porque entiendo que mientras los láseres no sean producidos por una antena óptica, tenemos poco control sobre la fase real de los fotones individuales.

— DKNguyen

@DKNguyen, estoy hablando de modular la subportadora, AM, PM, FM, lo que sea.

— El fotón

Respuestas:

Las unidades comerciales LIDAR modulan la luz con una secuencia pseudoaleatoria muy larga.

La modulación es principalmente para (1) tener una modulación para determinar la distancia y (2) para evitar interferencias con fuentes ambientales de luz de CC y CA.

La secuencia larga hace improbable que cualquier otra fuente, incluso una modulada como otra LIDAR, se alinee e interfiera.

— Bob Jacobsen
fuente

Exactamente. Los problemas de interferencia existen al menos de manera tan significativa por el ruido ambiental, por lo que el ruido "competidor" es relativamente pequeño, en comparación.

— Paul Garrett

¿Hay alguna razón por la que no se refiera a él como FHSS? ¿No es realmente FHSS?

— bosque

La parte "FH" no me parece del todo bien. El color base del láser no cambia, por lo que el salto es a tiempo más que la frecuencia. Sí, la secuencia de modulación significa que el láser es SS, pero las bandas laterales son realmente pequeñas.

— Bob Jacobsen

Depende del LIDAR. Mi experiencia con él está desactualizada (más de 10 años), pero no puedo imaginar que los conceptos básicos hayan cambiado tanto.

La mayoría usará una forma de bloqueo para discriminar sus señales. Tratan a otros LIDAR como ruido, al igual que hacen cualquier cosa que no esté bloqueada en su señal. Si bien no tiene la misma agilidad de frecuencia que un radar, sí tiene la capacidad de modular su portadora utilizando las muchas formas de modulación. Definitivamente pueden cambiar el esquema de modulación según sea necesario para encontrar el menor ruido.

Se utilizaría como mínimo una versión DSP moderna de Lock in Amplifier o equivalente.

Después de más "mirar" a su alrededor, también parece que algunas versiones de investigación tienen la capacidad de combinar transmisores en un solo "haz" (término incorrecto que sé, pero fácil de entender) y esto haría mucho más difícil confundir y aumentar la definición de imágenes todo de una vez. Mucho más allá de lo que trabajé.

— GB - AE7OO
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