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51 - ELETTRONICA OGGI 492 - APRILE 2021 COMM TIME-OF-FLIGHT L’ acronimo LiDAR (Light Detection And Ran- ging) si riferisce a una tecnica per la misura della distanza degli oggetti da un dispositivo di rilevamento. I principi di base sono molto simili a quelli di un sistema RADAR (Radio Detection and Ran- ging) ma, a differenza di quest’ultimo, in un sistema LiDAR le onde radio sono sostituite dalla luce, che so- litamente è una luce laser. Un sistema LiDAR emette un fascio di luce che colpisce un bersaglio prima di es- sere riflesso verso un sensore dislocato in prossimità della sorgente luminosa. Misurando il tempo impiega- to dalla luce per raggiungere il bersaglio ed essendo nota la velocità della luce, è possibile calcolare con un elevato grado di precisione la distanza a cui si trova il bersaglio. Ripetendo tale misura a intervalli regolari all’interno di una determinata scena o su un’area tar- get, è possibile costruire una mappa in tre dimensioni dell’ambiente. I LiDAR sono ampiamente utilizzati nel settore automo- tive, in applicazioni quali sistemi ADAS (Advanced Dri- ver Assistance System), dove possono venire impiegati per rilevare ostacoli ed evitare collisioni, come pure nei sistemi AGC (Adaptive Cruise Control) e di navigazione. Non bisogna comunque dimenticare che l’impiego nel settore automobilistico, sebbene costantemente sotto i riflettori, rappresenta una percentuale molto piccola delle applicazioni totali dei sistemi LiDAR. Nel campo delle esplorazioni spaziali, il LiDAR può essere usato per generare mappe topografiche in tre dimensioni della superficie dei pianeti, oppure per calcolare la distanza tra un corpo celeste e la Terra. In agricoltura, il LiDAR viene utilizzato per la sorve- glianza dei campi e delle condizioni delle coltivazioni, consentendo in tal modo agli agricoltori di fare modelli e previsioni sui raccolti, oltre a monitorare la crescita delle colture. Per quanto concerne la silvicoltura, tra le numerose applicazioni si possono segnalare la misura della co- pertura forestale e il monitoraggio delle deforestazio- ni, oltre alla gestione proattiva degli incendi boschivi. Anche nel campo della tutela ambientale si possono ottenere numerosi vantaggi dall’utilizzo del LiDAR, che può servire per controllare l’erosione costiera, monito- rare le dune e acquisire utili informazioni sull’assotti- gliamento dei ghiacciai. Nel corso di catastrofi naturali il LiDAR può essere impiegato per prevedere gli tsuna- mi o per valutare in tempi brevi i danni provocati dai terremoti. Tra le molteplici applicazioni nel settore industriale si possono annoverare l’ispezione sulle linee di produ- zione di una fabbrica oppure la pianificazione di pro- getti di grandi strutture come edifici o strade. Un altro possibile utilizzo è la protezione di zone pericolose, come quelle che si trovano in prossimità di attraver- samenti ferroviari. Poiché i sistemi LiDAR sono in gra- do di condurre in modo sicuro veicoli robotizzati nelle fabbriche, possono essere utilizzati in magazzini, porti aeroporti, solo per citare alcuni esempi. Da quanto sopra si evince facilmente che sono letteral- mente centinaia le possibilità di utilizzo dei LiDAR nei Utilizzo della tecnologia dToF in applicazioni LiDAR Il principio chiave alla base di un sistema LiDAR, dove viene utilizzato un laser per produrre impulsi di luce, è il tempo di volo diretto (dToF - direct Time of Flight) Edel Cashman Senior Applications Engineer ON Semiconductor