Автомобилски LiDAR Позадина
Од 2015 до 2020 година, земјата издаде неколку поврзани политики, фокусирајќи се на „интелигентни поврзани возила"и"автономни возила'. На почетокот на 2020 година, нацијата издаде два планови: Стратегија за иновации и развој на интелигентни возила и класификација за автоматизација на возење во автомобили, за да се разјасни стратешката позиција и идната развојна насока на автономното возење.
Yole Development, светска консултантска фирма, објави извештај за истражување на индустријата поврзан со „Лидар за автомобилски и индустриски апликации“, во кој се споменува дека пазарот на лидар во автомобилската област може да достигне 5,7 милијарди американски долари до 2026 година, се очекува дека сложениот годишен стапката на раст може да се зголеми на повеќе од 21% во следните пет години.
Што е Automotive LiDAR?
LiDAR, кратенка од Light Detection and Ranging, е револуционерна технологија која ја трансформираше автомобилската индустрија, особено во областа на автономните возила. Функционира со емитување пулсирања на светлина - обично од ласер - кон целта и мерење на времето потребно за светлината да се врати назад до сензорот. Овие податоци потоа се користат за креирање детални тридимензионални мапи на околината околу возилото.
Системите LiDAR се познати по нивната прецизност и способност да детектираат предмети со висока точност, што ги прави незаменлива алатка за автономно возење. За разлика од камерите кои се потпираат на видлива светлина и можат да се борат под одредени услови како слаба осветленост или директна сончева светлина, сензорите LiDAR обезбедуваат сигурни податоци при различни осветлени и временски услови. Понатаму, способноста на LiDAR за прецизно мерење на растојанија овозможува откривање на предмети, нивната големина, па дури и нивната брзина, што е од клучно значење за навигација во сложени сценарија за возење.
Графикон на проток на работен принцип на LiDAR
Апликации на LiDAR во автоматизација:
Технологијата LiDAR (Light Detection and Ranging) во автомобилската индустрија е првенствено фокусирана на подобрување на безбедноста при возење и унапредување на технологиите за автономно возење. Неговата основна технологија,Време на летот (ToF), работи со емитување ласерски импулси и пресметување на времето потребно овие импулси да се рефлектираат назад од пречките. Овој метод произведува многу прецизни податоци „облак со точки“, кои можат да создадат детални тридимензионални мапи на околината околу возилото со прецизност на ниво на сантиметар, нудејќи исклучително прецизна способност за просторно препознавање за автомобилите.
Примената на технологијата LiDAR во автомобилскиот сектор главно е концентрирана во следните области:
Системи за автономно возење:LiDAR е една од клучните технологии за постигнување напредни нивоа на автономно возење. Прецизно ја перцепира околината околу возилото, вклучително и други возила, пешаци, сообраќајни знаци и услови на патот, со што им помага на системите за автономно возење во донесувањето брзи и точни одлуки.
Напредни системи за помош на возачот (ADAS):Во областа на помошта за возачот, LiDAR се користи за подобрување на безбедносните карактеристики на возилото, вклучително и адаптивна контрола на патувањето, итно сопирање, откривање пешаци и функции за избегнување пречки.
Навигација и позиционирање на возилото:Високопрецизните 3D карти генерирани од LiDAR можат значително да ја подобрат прецизноста на позиционирањето на возилото, особено во урбани средини каде GPS сигналите се ограничени.
Следење и управување со сообраќајот:LiDAR може да се користи за следење и анализа на протокот на сообраќај, помагајќи им на системите за градски сообраќај во оптимизирање на контролата на сигналот и намалување на застојот.
За далечинско набљудување, пронаоѓање опсег, автоматизација и DTS, итн.
Ви треба бесплатна консултација?
Трендови кон автомобилската LiDAR
1. Минијатуризација на LiDAR
Традиционалното гледиште на автомобилската индустрија смета дека автономните возила не треба да се разликуваат по изглед од конвенционалните автомобили за да се одржи задоволството при возењето и ефикасната аеродинамика. Оваа перспектива го поттикна трендот кон минијатуризирање на системите LiDAR. Идниот идеал е LiDAR да биде доволно мал за беспрекорно да се интегрира во каросеријата на возилото. Ова значи минимизирање, па дури и елиминирање на механичките ротирачки делови, промена што се усогласува со постепеното оддалечување на индустријата од сегашните ласерски структури кон решенијата LiDAR во цврста состојба. LiDAR во цврста состојба, без подвижни делови, нуди компактно, сигурно и издржливо решение кое добро се вклопува во естетските и функционалните барања на модерните возила.
2. Вградени решенија LiDAR
Бидејќи технологиите за автономно возење напредуваа во последниве години, некои производители на LiDAR почнаа да соработуваат со добавувачите на автомобилски делови за да развијат решенија што го интегрираат LiDAR во делови од возилото, како што се фаровите. Оваа интеграција не само што служи за прикривање на системите LiDAR, одржувајќи ја естетската привлечност на возилото, туку и ја користи стратешката поставеност за оптимизирање на видното поле и функционалноста на LiDAR. За патнички возила, одредени функции на Напредните системи за помош на возачот (ADAS) бараат LiDAR да се фокусира на одредени агли наместо да обезбедува приказ од 360°. Меѓутоа, за повисоки нивоа на автономија, како што е Ниво 4, безбедносните размислувања бараат хоризонтално видно поле од 360°. Ова се очекува да доведе до конфигурации со повеќе точки кои обезбедуваат целосна покриеност околу возилото.
3.Намалување на трошоците
Како што созрева технологијата LiDAR и се зголемува производството, трошоците се намалуваат, што го прави возможно да се вклучат овие системи во поширок опсег на возила, вклучително и модели од средна класа. Оваа демократизација на технологијата LiDAR се очекува да го забрза усвојувањето на напредни безбедносни и автономни карактеристики на возење низ автомобилскиот пазар.
LIDAR-ите на пазарот денес се претежно 905nm и 1550nm/1535nm LIDAR-и, но во однос на цената, предност има 905nm.
· 905nm LiDAR: Општо земено, системите LiDAR од 905 nm се поевтини поради распространетата достапност на компонентите и зрелите производни процеси поврзани со оваа бранова должина. Оваа предност во трошоците го прави 905nm LiDAR привлечен за апликации каде опсегот и безбедноста на очите се помалку критични.
· 1550/1535nm LiDAR: Компонентите за системите 1550/1535nm, како што се ласерите и детекторите, имаат тенденција да бидат поскапи, делумно поради тоа што технологијата е помалку распространета, а компонентите се посложени. Сепак, придобивките во однос на безбедноста и перформансите може да ги оправдаат повисоките трошоци за одредени апликации, особено во автономното возење каде што откривањето на долг дострел и безбедноста се најважни.
[Линк:Прочитајте повеќе за споредбата помеѓу 905nm и 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Зголемена безбедност и подобрена ADAS
Технологијата LiDAR значително ги подобрува перформансите на напредните системи за помош на возачот (ADAS), обезбедувајќи им на возилата прецизни способности за мапирање на животната средина. Оваа прецизност ги подобрува безбедносните карактеристики како што се избегнување судир, откривање пешаци и адаптивна контрола на патувањето, со што индустријата е поблиску до постигнување целосно автономно возење.
Најчесто поставувани прашања
Во возилата, сензорите LIDAR емитуваат светлосни импулси кои се одбиваат од предметите и се враќаат во сензорот. Времето потребно за враќање на импулсите се користи за пресметување на растојанието до предметите. Овие информации помагаат да се создаде детална 3Д карта на околината на возилото.
Типичен автомобилски систем LIDAR се состои од ласер за емитување светлосни импулси, скенер и оптика за насочување на импулсите, фотодетектор за снимање на рефлектираната светлина и процесорска единица за анализа на податоците и создавање 3D приказ на околината.
Да, LIDAR може да открие објекти кои се движат. Со мерење на промената на положбата на предметите со текот на времето, LIDAR може да ја пресмета нивната брзина и траекторија.
ЛИДАР е интегриран во безбедносните системи на возилата за да ги подобри карактеристиките како што се адаптивната контрола на патувањето, избегнувањето судир и откривањето на пешаци преку обезбедување точни и сигурни мерења на растојание и откривање предмети.
Тековниот развој на автомобилската технологија LIDAR вклучува намалување на големината и цената на системите LIDAR, зголемување на нивниот опсег и резолуција и нивно полесно интегрирање во дизајнот и функционалноста на возилата.
Ласер со импулсно влакно од 1,5 μm е тип на ласерски извор што се користи во автомобилските системи ЛИДАР кој емитира светлина на бранова должина од 1,5 микрометри (μm). Тој генерира кратки импулси на инфрацрвена светлина кои се користат за мерење на растојанија со одбивање од предметите и враќање во сензорот LIDAR.
Брановата должина од 1,5 μm се користи затоа што нуди добра рамнотежа помеѓу безбедноста на очите и атмосферската пенетрација. Ласерите во овој опсег на бранови должини имаат помала веројатност да предизвикаат штета на човечките очи отколку оние што емитуваат на пократки бранови должини и можат да работат добро во различни временски услови.
Додека ласерите од 1,5 μm имаат подобри перформанси од видливата светлина при магла и дожд, нивната способност да навлезат во атмосферските пречки сè уште е ограничена. Перформансите при неповолни временски услови се генерално подобри од ласерите со пократка бранова должина, но не толку ефикасни како опциите со подолги бранови должини.
Додека ласерите со импулсни влакна од 1,5 μm може првично да ги зголемат трошоците за системите LIDAR поради нивната софистицирана технологија, напредокот во производството и економијата на обемот се очекува да ги намалат трошоците со текот на времето. Нивните придобивки во однос на перформансите и безбедноста се сметаат за оправдување на инвестицијата. Супериорните перформанси и подобрените безбедносни карактеристики обезбедени од ласерите со импулсни влакна од 1,5 μm ги прават исплатлива инвестиција за автомобилските системи LIDAR.