Automobilska LiDAR pozadina
Od 2015. do 2020. zemlja je izdala nekoliko povezanih politika, usredotočujući se na 'inteligentna povezana vozila'i'autonomna vozila'.Početkom 2020. Nacija je izdala dva plana: strategiju inovacija i razvoja inteligentnih vozila i klasifikaciju automatizacije vožnje automobila, kako bi razjasnila strateški položaj i smjer budućeg razvoja autonomne vožnje.
Yole Development, svjetska konzultantska tvrtka, objavila je izvješće o industrijskom istraživanju povezano s 'Lidarom za automobilsku i industrijsku primjenu', spomenuvši da tržište lidara u području automobila može dosegnuti 5,7 milijardi američkih dolara do 2026., očekuje se da će složeni godišnji stopa rasta bi se mogla povećati na više od 21% u sljedećih pet godina.
Što je Automotive LiDAR?
LiDAR, skraćeno od Light Detection and Ranging, revolucionarna je tehnologija koja je transformirala automobilsku industriju, posebice u području autonomnih vozila.Funkcionira emitiranjem svjetlosnih impulsa—obično iz lasera—prema meti i mjerenjem vremena koje je potrebno svjetlu da se 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 detektiranja objekata s velikom preciznošću, što ih čini nezamjenjivim alatom za autonomnu vožnju.Za razliku od kamera koje se oslanjaju na vidljivo svjetlo i mogu se boriti pod određenim uvjetima kao što su slabo osvjetljenje ili izravna sunčeva svjetlost, LiDAR senzori daju pouzdane podatke u različitim svjetlosnim i vremenskim uvjetima.Nadalje, sposobnost LiDAR-a za precizno mjerenje udaljenosti omogućuje detekciju objekata, njihovu veličinu, pa čak i njihovu brzinu, što je ključno za navigaciju u složenim scenarijima vožnje.
Dijagram toka principa rada LiDAR-a
LiDAR aplikacije u automatizaciji:
LiDAR (Light Detection and Ranging) tehnologija u automobilskoj industriji prvenstveno je usmjerena na povećanje sigurnosti vožnje i unapređenje tehnologija autonomne vožnje.Njegova osnovna tehnologija,Vrijeme leta (ToF), radi emitiranjem laserskih impulsa i izračunavanjem vremena koje je potrebno da se ti impulsi reflektiraju od prepreka.Ova metoda proizvodi vrlo precizne podatke "oblaka točaka", koji mogu stvoriti detaljne trodimenzionalne karte okoliša oko vozila s preciznošću na razini centimetra, nudeći iznimno preciznu sposobnost prostornog prepoznavanja za automobile.
Primjena LiDAR tehnologije u automobilskom sektoru uglavnom je koncentrirana u sljedećim područjima:
Autonomni sustavi vožnje:LiDAR je jedna od ključnih tehnologija za postizanje naprednih razina autonomne vožnje.Precizno percipira okolinu oko vozila, uključujući druga vozila, pješake, prometne znakove i uvjete na cesti, čime pomaže sustavima autonomne 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 prilagodljivi tempomat, kočenje u nuždi, otkrivanje pješaka i funkcije izbjegavanja prepreka.
Navigacija i pozicioniranje vozila:Visokoprecizne 3D karte koje generira LiDAR mogu značajno povećati točnost pozicioniranja vozila, posebno u urbanim sredinama gdje su GPS signali ograničeni.
Nadzor 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 očitavanje, određivanje udaljenosti, automatizaciju i DTS, itd.
Trebate besplatne konzultacije?
Trendovi prema automobilskom LiDAR-u
1. Minijaturizacija LiDAR-a
Tradicionalno stajalište automobilske industrije drži da se autonomna vozila ne bi trebala razlikovati izgledom od konvencionalnih automobila kako bi zadržala užitak u vožnji i učinkovitu aerodinamiku.Ova je perspektiva potaknula trend prema minijaturizaciji LiDAR sustava.Ideal budućnosti je da LiDAR bude dovoljno malen da se neprimjetno integrira u tijelo vozila.To znači minimiziranje ili čak uklanjanje mehaničkih rotirajućih dijelova, pomak koji je u skladu s postupnim odmicanjem industrije od trenutnih laserskih struktura prema solid-state LiDAR rješenjima.LiDAR u čvrstom stanju, bez pokretnih dijelova, nudi kompaktno, pouzdano i trajno 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 su surađivati s dobavljačima automobilskih dijelova kako bi razvili rješenja koja integriraju LiDAR u dijelove vozila, kao što su prednja svjetla.Ova integracija ne služi samo za skrivanje LiDAR sustava, održavajući estetsku privlačnost vozila, već također iskorištava strateški položaj za optimizaciju vidnog polja i funkcionalnosti LiDAR-a.Za osobna vozila, određene funkcije Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) zahtijevaju da se LiDAR fokusira na određene kutove umjesto da pruža pogled od 360°.Međutim, za više razine autonomije, kao što je razina 4, sigurnosna razmatranja zahtijevaju vodoravno vidno polje od 360°.Očekuje se da će to dovesti do konfiguracija s više točaka koje osiguravaju punu pokrivenost oko vozila.
3.Smanjenje troškova
Kako LiDAR tehnologija sazrijeva i proizvodnja se širi, troškovi se smanjuju, što čini izvedivim ugradnju ovih sustava u širi raspon vozila, uključujući modele srednje klase.Očekuje se da će ova demokratizacija LiDAR tehnologije ubrzati usvajanje naprednih značajki sigurnosti i autonomne vožnje na automobilskom tržištu.
LIDAR-i na današnjem tržištu uglavnom su 905nm i 1550nm/1535nm LIDAR-i, ali u pogledu cijene, 905nm ima prednost.
· 905nm LiDAR: Općenito, 905nm LiDAR sustavi jeftiniji su zbog široko rasprostranjene dostupnosti komponenti i zrelih proizvodnih procesa povezanih s tom valnom duljinom.Ova troškovna prednost čini 905nm LiDAR privlačnim za aplikacije gdje su domet i sigurnost očiju manje kritični.
· 1550/1535nm LiDAR: Komponente za 1550/1535nm sustave, kao što su laseri i detektori, obično su skuplje, dijelom zato što je tehnologija manje raširena, a komponente složenije.Međutim, prednosti u smislu sigurnosti i performansi mogu opravdati višu cijenu za određene primjene, posebno u autonomnoj vožnji gdje su otkrivanje na velikim udaljenostima i sigurnost najvažniji.
[Veza:Pročitajte više o usporedbi između 905nm i 1550nm/1535nm LiDAR-a]
4. Povećana sigurnost i poboljšani ADAS
Tehnologija LiDAR značajno poboljšava performanse naprednih sustava pomoći vozaču (ADAS), pružajući vozilima mogućnosti preciznog mapiranja okoliša.Ova preciznost poboljšava sigurnosne značajke kao što su izbjegavanje sudara, otkrivanje pješaka i prilagodljivi tempomat, gurajući industriju bliže postizanju potpuno autonomne vožnje.
FAQ
U vozilima LIDAR senzori emitiraju svjetlosne impulse koji se odbijaju od predmeta i vraćaju na senzor.Vrijeme koje je potrebno da se impulsi vrate koristi se za izračunavanje udaljenosti do objekata.Ove informacije pomažu u izradi detaljne 3D karte okoline vozila.
Tipični 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 okoliša.
Da, LIDAR može otkriti pokretne objekte.Mjerenjem promjene položaja objekata tijekom vremena, LIDAR može izračunati njihovu brzinu i putanju.
LIDAR je integriran u sigurnosne sustave vozila za poboljšanje značajki kao što su prilagodljivi tempomat, izbjegavanje sudara i otkrivanje pješaka pružajući točna i pouzdana mjerenja udaljenosti i otkrivanje objekata.
Tekući razvoj u automobilskoj LIDAR tehnologiji uključuje smanjenje veličine i cijene LIDAR sustava, povećanje njihovog dometa i razlučivosti te njihovu neprimjetnu integraciju u dizajn i funkcionalnost vozila.
Pulsni vlaknasti laser od 1,5 μm je vrsta laserskog izvora koji se koristi u automobilskim LIDAR sustavima koji emitira svjetlost na valnoj duljini od 1,5 mikrometara (μm).Generira kratke impulse infracrvenog svjetla koji se koriste za mjerenje udaljenosti tako što se odbijaju od objekata i vraćaju na LIDAR senzor.
Koristi se valna duljina od 1,5 μm jer nudi dobru ravnotežu između sigurnosti očiju i prodiranja u atmosferu.Manje je vjerojatno da će laseri u ovom rasponu valnih duljina uzrokovati štetu ljudskim očima od onih koji emitiraju na kraćim valnim duljinama i mogu dobro raditi u različitim vremenskim uvjetima.
Dok laseri od 1,5 μm rade bolje od vidljivog svjetla u magli i kiši, njihova sposobnost probijanja atmosferskih prepreka još uvijek je ograničena.Učinkovitost u nepovoljnim vremenskim uvjetima općenito je bolja od lasera kraće valne duljine, ali nije tako učinkovita kao opcije duže valne duljine.
Iako laseri s pulsnim vlaknima od 1,5 μm mogu u početku povećati troškove LIDAR sustava zbog svoje sofisticirane tehnologije, očekuje se da će napredak u proizvodnji i ekonomija razmjera s vremenom smanjiti troškove.Smatra se da njihove prednosti u pogledu performansi i sigurnosti opravdavaju ulaganje. Vrhunska izvedba i poboljšane sigurnosne značajke koje pružaju 1,5 μm pulsirajući vlaknasti laseri čine ih vrijednom investicijom za automobilske LIDAR sustave.