Автомобилски LiDAR позадина
Од 2015 до 2020 година, земјата издаде неколку поврзани политики, фокусирани на „интелигентни поврзани возила„и“автономни возила„На почетокот на 2020 година, нацијата издаде два плана: Стратегија за иновации и развој на интелигентни возила и Класификација за автоматизација на возењето автомобили, за да се разјасни стратешката позиција и идната насока на развој на автономното возење.“
„Јол Девелопмент“, светска консултантска фирма, објави извештај за истражување на индустријата поврзан со „Лидар за автомобилски и индустриски апликации“, во кој се наведува дека пазарот на лидар во автомобилската област може да достигне 5,7 милијарди американски долари до 2026 година, а се очекува дека годишната стапка на раст може да се зголеми на повеќе од 21% во следните пет години.
Што е автомобилски LiDAR?
LiDAR, скратено од Light Detection and Ranging (Детекција и опсег на светлина), е револуционерна технологија што ја трансформираше автомобилската индустрија, особено во сферата на автономните возила. Функционира со емитување импулси на светлина - обично од ласер - кон целта и мерење на времето потребно светлината да се одбие назад до сензорот. Овие податоци потоа се користат за креирање детални тродимензионални мапи на околината околу возилото.
LiDAR системите се познати по својата прецизност и способност за откривање предмети со голема точност, што ги прави неопходна алатка за автономно возење. За разлика од камерите кои се потпираат на видлива светлина и можат да се справат со одредени услови како што се слаба светлина или директна сончева светлина, LiDAR сензорите обезбедуваат сигурни податоци во различни услови на осветлување и временски услови. Понатаму, способноста на LiDAR прецизно да мери растојанија овозможува откривање на предмети, нивната големина, па дури и нивната брзина, што е клучно за навигација во сложени сценарија за возење.
Дијаграм на тек на принципот на работа на LiDAR
LiDAR апликации во автоматизација:
Технологијата LiDAR (детекција и мерење на светлина) во автомобилската индустрија е првенствено фокусирана на подобрување на безбедноста при возењето и унапредување на технологиите за автономно возење. Нејзината основна технологија,Време на лет (ToF), работи со емитување ласерски импулси и пресметување на времето потребно овие импулси да се рефлектираат назад од пречките. Овој метод произведува високо точни податоци од „точкин облак“, кои можат да создадат детални тродимензионални мапи на околината околу возилото со прецизност од сантиметар, нудејќи исклучително прецизна можност за просторно препознавање за автомобили.
Примената на LiDAR технологијата во автомобилскиот сектор е главно концентрирана во следниве области:
Автономни системи за возење:LiDAR е една од клучните технологии за постигнување напредни нивоа на автономно возење. Прецизно ја перцепира околината околу возилото, вклучувајќи ги другите возила, пешаците, сообраќајните знаци и условите на патот, со што им помага на автономните системи за возење да донесуваат брзи и прецизни одлуки.
Напредни системи за помош на возачот (ADAS):Во областа на помошта на возачот, LiDAR се користи за подобрување на безбедносните карактеристики на возилото, вклучувајќи адаптивен темпомат, сопирање во итни случаи, детекција на пешаци и функции за избегнување пречки.
Навигација и позиционирање на возилото:Високопрецизните 3Д мапи генерирани од LiDAR можат значително да ја зголемат точноста на позиционирањето на возилото, особено во урбаните средини каде што GPS сигналите се ограничени.
Мониторинг и управување со сообраќајот:LiDAR може да се користи за следење и анализа на протокот на сообраќај, помагајќи им на градските сообраќајни системи да ја оптимизираат контролата на сигнализацијата и да го намалат застојот.
За далечинско набљудување, мерење на далечина, автоматизација и DTS, итн.
Ви треба бесплатна консултација?
Трендови кон автомобилскиот LiDAR
1. Минијатуризација на LiDAR
Традиционалниот став на автомобилската индустрија е 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 LiDAR системите. Идниот идеал е LiDAR да биде доволно мал за беспрекорно да се интегрира во каросеријата на возилото. Ова значи минимизирање или дури и елиминирање на механичките ротирачки делови, промена што се совпаѓа со постепеното оддалечување на индустријата од сегашните ласерски структури кон LiDAR решенија во цврста состојба. LiDAR со 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 LiDAR решенија
Со напредокот на технологиите за автономно возење во последниве години, некои производители на LiDAR почнаа да соработуваат со добавувачи 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 LiDAR системите, 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 специфични агли, наместо да обезбеди поглед од 360°. Сепак, за повисоки нивоа на автономија, како што е Ниво 4, безбедносните аспекти бараат хоризонтално видно поле од 360°. Се очекува ова да доведе до конфигурации со повеќе точки што обезбедуваат целосна покриеност околу возилото.
3.Намалување на трошоците
Како што LiDAR технологијата созрева и производството се зголемува, трошоците се намалуваат, што го прави возможно инкорпорирањето на овие системи во поширок спектар на возила, вклучително и модели од средната класа. Се очекува оваа демократизација на LiDAR технологијата да го забрза усвојувањето на напредни безбедносни и автономни функции за возење низ целиот автомобилски пазар.
LIDAR уредите на пазарот денес се претежно 905nm и 1550nm/1535nm LIDAR уреди, но во однос на цената, 905nm има предност.
· 905nm LiDARОпшто земено, 905nm LiDAR системите се поевтини поради широката достапност на компонентите и зрелите производствени процеси поврзани со оваа бранова должина. Оваа предност во однос на трошоците го прави 905nm LiDAR привлечен за апликации каде што дометот и безбедноста на очите се помалку критични.
· 1550/1535nm LiDARКомпонентите за 1550/1535nm системи, како што се ласерите и детекторите, имаат тенденција да бидат поскапи, делумно затоа што технологијата е помалку распространета, а компонентите се посложени. Сепак, придобивките во однос на безбедноста и перформансите може да ја оправдаат повисоката цена за одредени апликации, особено во автономното возење каде што откривањето на долг дострел и безбедноста се од најголема важност.
[Линк:Прочитајте повеќе за споредбата помеѓу 905nm и 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Зголемена безбедност и подобрен ADAS
Технологијата LiDAR значително ги подобрува перформансите на Напредните системи за помош на возачот (ADAS), обезбедувајќи им на возилата прецизни можности за мапирање на животната средина. Оваа прецизност ги подобрува безбедносните карактеристики како што се избегнување на судири, откривање на пешаци и адаптивен темпомат, туркајќи ја индустријата поблиску до постигнување на целосно автономно возење.
Најчесто поставувани прашања
Во возилата, LIDAR сензорите емитуваат светлосни импулси кои се одбиваат од предметите и се враќаат на сензорот. Времето потребно за враќање на импулсите се користи за пресметување на растојанието до предметите. Оваа информација помага да се создаде детална 3D мапа на околината на возилото.
Типичен автомобилски LIDAR систем се состои од ласер за емитување светлосни импулси, скенер и оптика за насочување на импулсите, фотодетектор за снимање на рефлектираната светлина и единица за обработка за анализа на податоците и создавање 3D претстава на околината.
Да, LIDAR може да детектира објекти што се движат. Со мерење на промената на положбата на објектите со текот на времето, LIDAR може да ја пресмета нивната брзина и траекторија.
LIDAR е интегриран во безбедносните системи на возилата за да ги подобри функциите како што се адаптивната контрола на брзината, избегнувањето на судири и откривањето на пешаци преку обезбедување точни и сигурни мерења на растојанието и откривање на објекти.
Тековните случувања во автомобилската LIDAR технологија вклучуваат намалување на големината и цената на LIDAR системите, зголемување на нивниот опсег и резолуција и нивно побезбедно интегрирање во дизајнот и функционалноста на возилата.
Пулсен фибер ласер од 1,5 μm е вид на ласерски извор што се користи во автомобилските LIDAR системи што емитува светлина со бранова должина од 1,5 микрометри (μm). Тој генерира кратки импулси на инфрацрвена светлина што се користат за мерење на растојанија со одбивање од предметите и враќање кон LIDAR сензорот.
Брановата должина од 1,5 μm се користи бидејќи нуди добра рамнотежа помеѓу безбедноста на очите и пенетрацијата во атмосферата. 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.
Иако ласерите од 1,5 μm имаат подобри перформанси од видливата светлина при магла и дожд, нивната способност да продрат во атмосферските пречки е сè уште ограничена. Перформансите во неповолни временски услови се генерално подобри од ласерите со пократка бранова должина, но не се толку ефикасни како опциите со подолга бранова должина.
Иако 1,5 μm пулсирачките фибер ласери првично може да ја зголемат цената на LIDAR системите поради нивната софистицирана технологија, се очекува напредокот во производството и економиите на обем 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 што ги обезбедуваат 1,5 μm пулсирачките фибер ласери ги прават вредна инвестиција за автомобилски LIDAR системи..