Pozadina automobilskog LiDAR-a
Od 2015. do 2020. godine, zemlja je izdala nekoliko povezanih politika, usmjerenih na 'inteligentna povezana vozila'i'autonomna vozila'. Početkom 2020. godine, država je izdala dva plana: Strategiju inovacija i razvoja inteligentnih vozila i Klasifikaciju automatizacije vožnje automobila, kako bi razjasnila strateški položaj i budući smjer razvoja autonomne vožnje.'
Yole Development, globalna konzultantska tvrtka, objavila je izvješće o istraživanju industrije povezano s 'Lidarom za automobilsku i industrijsku primjenu', u kojem se navodi da bi tržište lidara u automobilskoj industriji moglo doseći 5,7 milijardi američkih dolara do 2026. godine, a očekuje se da bi složena godišnja stopa rasta mogla porasti na više od 21% u sljedećih pet godina.
Što je automobilski LiDAR?
LiDAR, kratica za Light Detection and Ranging (Otkrivanje i određivanje udaljenosti svjetla), revolucionarna je tehnologija koja je transformirala automobilsku industriju, posebno u području autonomnih vozila. Funkcionira emitiranjem svjetlosnih impulsa - obično lasera - prema cilju i mjerenjem vremena potrebnog da se svjetlost odbije natrag do senzora. Ti se podaci zatim koriste za izradu detaljnih trodimenzionalnih karata okoline oko vozila.
LiDAR sustavi poznati su po svojoj preciznosti i sposobnosti detekcije objekata s visokom točnošću, što ih čini nezamjenjivim alatom za autonomnu vožnju. Za razliku od kamera koje se oslanjaju na vidljivu svjetlost i mogu imati poteškoća u određenim uvjetima poput slabog osvjetljenja ili izravne sunčeve svjetlosti, LiDAR senzori pružaju pouzdane podatke u različitim uvjetima osvjetljenja i vremenskim uvjetima. Nadalje, LiDAR-ova sposobnost preciznog mjerenja udaljenosti omogućuje detekciju objekata, njihove veličine, pa čak i brzine, što je ključno za navigaciju u složenim scenarijima vožnje.
Dijagram toka principa rada LiDAR-a
Primjena LiDAR-a u automatizaciji:
LiDAR (Light Detection and Ranging) tehnologija u automobilskoj industriji prvenstveno je usmjerena na poboljšanje sigurnosti vožnje i unapređenje tehnologija autonomne vožnje. Njena ključna tehnologija,Vrijeme leta (ToF), radi emitiranjem laserskih impulsa i izračunavanjem vremena potrebnog da se ti impulsi reflektiraju od prepreka. Ova metoda proizvodi vrlo precizne podatke o "oblaku točaka", koji mogu stvoriti detaljne trodimenzionalne karte okoline oko vozila s preciznošću na razini centimetra, nudeći iznimno točnu mogućnost prostornog prepoznavanja za automobile.
Primjena LiDAR tehnologije u automobilskom sektoru uglavnom je koncentrirana u sljedećim područjima:
Autonomni sustavi za vožnju:LiDAR je jedna od ključnih tehnologija za postizanje naprednih razina autonomne vožnje. Precizno opaža okolinu oko vozila, uključujući druga vozila, pješake, prometne znakove i uvjete na cesti, čime pomaže autonomnim sustavima vožnje u donošenju brzih i točnih odluka.
Napredni sustavi pomoći vozaču (ADAS):U području pomoći vozaču, LiDAR se koristi za poboljšanje sigurnosnih značajki vozila, uključujući adaptivni tempomat, kočenje u nuždi, detekciju pješaka i funkcije izbjegavanja prepreka.
Navigacija i pozicioniranje vozila:Visokoprecizne 3D karte generirane LiDAR-om mogu značajno poboljšati točnost pozicioniranja vozila, posebno u urbanim okruženjima gdje su GPS signali ograničeni.
Praćenje i upravljanje prometom:LiDAR se može koristiti za praćenje i analizu protoka prometa, pomažući gradskim prometnim sustavima u optimizaciji kontrole signala i smanjenju zagušenja.
Za daljinsko istraživanje, mjerenje udaljenosti, automatizaciju i DTS itd.
Trebate besplatne konzultacije?
Trendovi prema automobilskom LiDAR-u
1. Miniaturizacija LiDAR-a
Tradicionalno gledište automobilske industrije je da se autonomna vozila ne bi trebala razlikovati po izgledu od konvencionalnih automobila kako bi se održao užitak vožnje i učinkovita aerodinamika. Ova perspektiva potaknula je trend minijaturizacije LiDAR sustava. Ideal budućnosti je da LiDAR bude dovoljno malen da se besprijekorno integrira u karoseriju vozila. To znači minimiziranje ili čak uklanjanje mehaničkih rotirajućih dijelova, pomak koji je u skladu s postupnim udaljavanjem industrije od trenutnih laserskih struktura prema LiDAR rješenjima u čvrstom stanju. LiDAR u čvrstom stanju, bez pokretnih dijelova, nudi kompaktno, pouzdano i izdržljivo rješenje koje se dobro uklapa u estetske i funkcionalne zahtjeve modernih vozila.
2. Ugrađena LiDAR rješenja
Kako su tehnologije autonomne vožnje napredovale posljednjih godina, neki proizvođači LiDAR-a počeli surađivati s dobavljačima automobilskih dijelova kako bi razvili rješenja koja integriraju LiDAR u dijelove vozila, poput prednjih svjetala. Ova integracija ne samo da služi za skrivanje LiDAR sustava, održavajući estetsku privlačnost vozila, već i iskorištava strateški položaj za optimizaciju vidnog polja i funkcionalnosti LiDAR-a. Za putnička vozila, određene funkcije naprednih sustava pomoći vozaču (ADAS) zahtijevaju da se LiDAR fokusira na određene kutove, a ne da pruža pogled od 360°. Međutim, za više razine autonomije, kao što je Razina 4, sigurnosni razlozi zahtijevaju horizontalno vidno polje od 360°. Očekuje se da će to dovesti do konfiguracija s više točaka koje osiguravaju potpunu pokrivenost oko vozila.
3.Smanjenje troškova
Kako LiDAR tehnologija sazrijeva i proizvodnja se povećava, troškovi padaju, što omogućuje ugradnju ovih sustava u širi raspon vozila, uključujući modele srednje klase. Očekuje se da će ova demokratizacija LiDAR tehnologije ubrzati usvajanje naprednih sigurnosnih i autonomnih značajki vožnje na automobilskom tržištu.
LIDAR-i na tržištu danas su uglavnom 905nm i 1550nm/1535nm, ali što se tiče cijene, 905nm ima prednost.
· 905nm LiDAROpćenito, 905nm LiDAR sustavi su jeftiniji zbog široke dostupnosti komponenti i zrelih proizvodnih procesa povezanih s ovom valnom duljinom. Ova cjenovna prednost čini 905nm LiDAR atraktivnim za primjene gdje su domet i sigurnost očiju manje kritični.
· LiDAR 1550/1535 nmKomponente za sustave od 1550/1535 nm, poput lasera i detektora, obično su skuplje, dijelom zato što je tehnologija manje raširena, a komponente složenije. Međutim, prednosti u smislu sigurnosti i performansi mogu opravdati veće troškove za određene primjene, posebno u autonomnoj vožnji gdje su detekcija na velikim udaljenostima i sigurnost najvažniji.
[Link:Pročitajte više o usporedbi između LiDAR-a od 905 nm i 1550 nm/1535 nm]
4. Povećana sigurnost i poboljšani ADAS
LiDAR tehnologija značajno poboljšava performanse naprednih sustava za pomoć vozačima (ADAS), pružajući vozilima precizne mogućnosti mapiranja okoliša. Ova preciznost poboljšava sigurnosne značajke poput izbjegavanja sudara, otkrivanja pješaka i adaptivnog tempomata, približavajući industriju postizanju potpuno autonomne vožnje.
Često postavljana pitanja
U vozilima, LIDAR senzori emitiraju svjetlosne impulse koji se odbijaju od objekata i vraćaju se do senzora. Vrijeme potrebno za povratak impulsa koristi se za izračun udaljenosti do objekata. Ove informacije pomažu u stvaranju detaljne 3D karte okoline vozila.
Tipičan automobilski LIDAR sustav sastoji se od lasera koji emitira svjetlosne impulse, skenera i optike za usmjeravanje impulsa, fotodetektora za hvatanje reflektirane svjetlosti i procesorske jedinice za analizu podataka i stvaranje 3D prikaza okoline.
Da, LIDAR može detektirati objekte u pokretu. Mjerenjem promjene položaja objekata tijekom vremena, LIDAR može izračunati njihovu brzinu i putanju.
LIDAR je integriran u sigurnosne sustave vozila kako bi poboljšao značajke poput adaptivnog tempomata, izbjegavanja sudara i otkrivanja pješaka pružanjem točnih i pouzdanih mjerenja udaljenosti i otkrivanja objekata.
Kontinuirani razvoj automobilske LIDAR tehnologije uključuje smanjenje veličine i troškova LIDAR sustava, povećanje njihovog dometa i rezolucije te njihovu besprijekorniju integraciju u dizajn i funkcionalnost vozila.
Pulsni vlaknasti laser od 1,5 μm je vrsta laserskog izvora koji se koristi u automobilskim LIDAR sustavima i emitira svjetlost na valnoj duljini od 1,5 mikrometara (μm). Generira kratke impulse infracrvene svjetlosti koji se koriste za mjerenje udaljenosti odbijanjem od objekata i vraćanjem do LIDAR senzora.
Valna duljina od 1,5 μm koristi se jer nudi dobru ravnotežu između sigurnosti za oči i prodiranja u atmosferu. Laseri u ovom rasponu valnih duljina manje vjerojatno uzrokuju štetu ljudskim očima od onih koji emitiraju na kraćim valnim duljinama i mogu dobro funkcionirati u različitim vremenskim uvjetima.
Iako laseri od 1,5 μm daju bolje rezultate od vidljive svjetlosti u magli i kiši, njihova sposobnost prodiranja kroz atmosferske prepreke je i dalje ograničena. Performanse u nepovoljnim vremenskim uvjetima općenito su bolje od lasera s kraćim valnim duljinama, ali nisu toliko učinkovite kao opcije s duljim valnim duljinama.
Iako pulsirajući vlaknasti laseri od 1,5 μm u početku mogu povećati cijenu LIDAR sustava zbog svoje sofisticirane tehnologije, očekuje se da će napredak u proizvodnji i ekonomije razmjera s vremenom smanjiti troškove. Njihove prednosti u smislu performansi i sigurnosti smatraju se opravdanjima ulaganja. Vrhunske performanse i poboljšane sigurnosne značajke koje pružaju pulsirajući vlaknasti laseri od 1,5 μm čine ih vrijednom investicijom za automobilske LIDAR sustave..