Automobilový LiDAR Pozadí
Od roku 2015 do roku 2020 vydala země několik souvisejících politik zaměřených na „inteligentní propojená vozidla' a 'autonomní vozidla'.Na začátku roku 2020 vydal národ dva plány: Inteligentní inovační a vývojová strategie vozidel a Klasifikace automatizace řízení automobilů, aby objasnily strategickou pozici a budoucí směr rozvoje autonomního řízení.
Yole Development, celosvětová konzultační firma, zveřejnila průmyslovou výzkumnou zprávu spojenou s „Lidarem pro automobilové a průmyslové aplikace“, v níž se zmiňuje, že trh lidarů v oblasti automobilového průmyslu může do roku 2026 dosáhnout 5,7 miliardy amerických dolarů, očekává se, že složený roční V příštích pěti letech by se tempo růstu mohlo zvýšit na více než 21 %.
Co je Automotive LiDAR?
LiDAR, zkratka pro Light Detection and Ranging, je revoluční technologie, která změnila automobilový průmysl, zejména v oblasti autonomních vozidel.Funguje tak, že vysílá pulsy světla – obvykle z laseru – směrem k cíli a měří čas, za který se světlo odrazí zpět k senzoru.Tato data se pak použijí k vytvoření podrobných trojrozměrných map prostředí kolem vozidla.
Systémy LiDAR jsou známé svou přesností a schopností detekovat objekty s vysokou přesností, což z nich dělá nepostradatelný nástroj pro autonomní řízení.Na rozdíl od kamer, které se spoléhají na viditelné světlo a mohou mít problémy za určitých podmínek, jako je slabé osvětlení nebo přímé sluneční světlo, senzory LiDAR poskytují spolehlivá data za různých světelných a povětrnostních podmínek.Kromě toho schopnost LiDARu přesně měřit vzdálenosti umožňuje detekci objektů, jejich velikosti a dokonce i jejich rychlosti, což je klíčové pro navigaci ve složitých jízdních scénářích.
Vývojový diagram pracovního principu LiDAR
Aplikace LiDAR v automatizaci:
Technologie LiDAR (Light Detection and Ranging) v automobilovém průmyslu je primárně zaměřena na zvýšení bezpečnosti jízdy a pokrok v technologiích autonomního řízení.Jeho základní technologie,Doba letu (ToF), funguje tak, že vysílá laserové pulsy a počítá dobu, za kterou se tyto pulsy odrazí zpět od překážek.Tato metoda vytváří vysoce přesná data „mračna bodů“, která mohou vytvářet podrobné trojrozměrné mapy prostředí kolem vozidla s přesností na centimetry a nabízejí výjimečně přesnou schopnost prostorového rozpoznávání pro automobily.
Aplikace technologie LiDAR v automobilovém průmyslu se soustřeďuje především do následujících oblastí:
Systémy autonomního řízení:LiDAR je jednou z klíčových technologií pro dosažení pokročilé úrovně autonomního řízení.Přesně vnímá prostředí kolem vozidla, včetně ostatních vozidel, chodců, dopravních značek a stavu vozovky, a tak pomáhá systémům autonomního řízení při rychlém a přesném rozhodování.
Pokročilé asistenční systémy pro řidiče (ADAS):V oblasti asistence řidiče se LiDAR používá ke zlepšení bezpečnostních prvků vozidla, včetně adaptivního tempomatu, nouzového brzdění, detekce chodců a funkcí vyhýbání se překážkám.
Navigace a určování polohy vozidla:Vysoce přesné 3D mapy generované LiDAR mohou výrazně zlepšit přesnost určování polohy vozidla, zejména v městském prostředí, kde jsou signály GPS omezené.
Sledování a řízení provozu:LiDAR lze využít pro monitorování a analýzu dopravního proudu, pomáhá městským dopravním systémům při optimalizaci řízení signálu a snižování kongescí.
Pro dálkový průzkum, dálkoměr, automatizaci a DTS atd.
Potřebujete bezplatnou konzultaci?
Trends Towards Automotive LiDAR
1. Miniaturizace LiDAR
Tradiční názor automobilového průmyslu zastává názor, že autonomní vozidla by se vzhledem neměla lišit od běžných automobilů, aby si zachovala radost z jízdy a účinnou aerodynamiku.Tato perspektiva vedla k trendu miniaturizace systémů LiDAR.Ideálem budoucnosti je, aby byl LiDAR dostatečně malý, aby se dal bez problémů integrovat do karoserie vozidla.To znamená minimalizaci nebo dokonce eliminaci mechanických rotujících částí, což je posun, který je v souladu s postupným odklonem od současných laserových struktur k řešení LiDAR v pevné fázi.Solid-state LiDAR, bez pohyblivých částí, nabízí kompaktní, spolehlivé a odolné řešení, které dobře zapadá do estetických a funkčních požadavků moderních vozidel.
2. Vestavěná řešení LiDAR
Jak technologie autonomního řízení v posledních letech pokročily, někteří výrobci LiDAR začali spolupracovat s dodavateli automobilových dílů na vývoji řešení, která integrují LiDAR do částí vozidla, jako jsou světlomety.Tato integrace slouží nejen ke skrytí systémů LiDAR a zachování estetického vzhledu vozidla, ale také využívá strategické umístění pro optimalizaci zorného pole a funkčnosti LiDAR.U osobních vozidel vyžadují některé funkce systému ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), aby se LiDAR zaměřil na konkrétní úhly, místo aby poskytoval 360° pohled.Pro vyšší úrovně autonomie, jako je úroveň 4, však bezpečnostní hlediska vyžadují horizontální zorné pole 360°.Očekává se, že to povede k vícebodovým konfiguracím, které zajistí plné pokrytí kolem vozidla.
3.Snižování nákladů
Jak technologie LiDAR dospívá a výroba se rozšiřuje, náklady klesají, takže je možné začlenit tyto systémy do širší řady vozidel, včetně modelů střední třídy.Očekává se, že tato demokratizace technologie LiDAR urychlí přijetí pokročilých bezpečnostních funkcí a funkcí autonomního řízení na automobilovém trhu.
LIDARy na trhu jsou dnes většinou 905nm a 1550nm/1535nm LIDARy, ale z hlediska nákladů má výhodu 905nm.
· 905nm LiDAR: Obecně jsou 905nm LiDAR systémy levnější díky široké dostupnosti komponent a vyspělým výrobním procesům spojeným s touto vlnovou délkou.Díky této cenové výhodě je 905nm LiDAR atraktivní pro aplikace, kde jsou dosah a bezpečnost očí méně kritické.
· 1550/1535nm LiDAR: Komponenty pro 1550/1535nm systémy, jako jsou lasery a detektory, bývají dražší, částečně proto, že technologie je méně rozšířená a komponenty jsou složitější.Výhody, pokud jde o bezpečnost a výkon, však mohou ospravedlnit vyšší náklady na určité aplikace, zejména při autonomním řízení, kde je prvořadá detekce na dlouhé vzdálenosti a bezpečnost.
[Odkaz:Přečtěte si více o srovnání mezi 905nm a 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Zvýšená bezpečnost a vylepšený ADAS
Technologie LiDAR výrazně zvyšuje výkon pokročilých asistenčních systémů pro řidiče (ADAS) a poskytuje vozidlům přesné možnosti mapování prostředí.Tato přesnost zlepšuje bezpečnostní prvky, jako je předcházení kolizím, detekce chodců a adaptivní tempomat, což posouvá průmysl blíže k dosažení plně autonomního řízení.
Nejčastější dotazy
Senzory LIDAR ve vozidlech vysílají světelné impulsy, které se odrážejí od předmětů a vracejí se zpět do senzoru.Doba, za kterou se impulsy vrátí, se používá k výpočtu vzdálenosti k objektům.Tyto informace pomáhají vytvořit podrobnou 3D mapu okolí vozidla.
Typický automobilový systém LIDAR se skládá z laseru pro vysílání světelných pulzů, skeneru a optiky pro směrování pulzů, fotodetektoru pro zachycení odraženého světla a procesorové jednotky pro analýzu dat a vytvoření 3D reprezentace prostředí.
Ano, LIDAR dokáže detekovat pohybující se objekty.Měřením změny polohy objektů v čase dokáže LIDAR vypočítat jejich rychlost a trajektorii.
LIDAR je integrován do bezpečnostních systémů vozidla, aby vylepšil funkce, jako je adaptivní tempomat, předcházení kolizím a detekce chodců tím, že poskytuje přesné a spolehlivé měření vzdálenosti a detekci objektů.
Pokračující vývoj v automobilové technologii LIDAR zahrnuje snížení velikosti a nákladů na systémy LIDAR, zvýšení jejich dosahu a rozlišení a jejich hladší integraci do designu a funkčnosti vozidel.
[odkaz:Klíčové parametry laseru LIDAR]
1,5μm pulzní vláknový laser je typ laserového zdroje používaného v automobilových systémech LIDAR, který vyzařuje světlo o vlnové délce 1,5 mikrometru (μm).Generuje krátké pulsy infračerveného světla, které se používají k měření vzdáleností odrazem od objektů a vracením se do senzoru LIDAR.
Vlnová délka 1,5 μm se používá, protože nabízí dobrou rovnováhu mezi bezpečností očí a průnikem do atmosféry.U laserů v tomto rozsahu vlnových délek je méně pravděpodobné, že poškodí lidské oči, než u laserů vyzařujících na kratších vlnových délkách a mohou dobře fungovat za různých povětrnostních podmínek.
Zatímco 1,5μm lasery fungují lépe než viditelné světlo v mlze a dešti, jejich schopnost pronikat přes atmosférické překážky je stále omezená.Výkon za nepříznivých povětrnostních podmínek je obecně lepší než u laserů s kratší vlnovou délkou, ale není tak účinný jako možnosti s delší vlnovou délkou.
Zatímco 1,5μm pulzní vláknové lasery mohou zpočátku zvýšit náklady na systémy LIDAR díky své sofistikované technologii, očekává se, že pokrok ve výrobě a úspory z rozsahu časem sníží náklady.Jejich výhody z hlediska výkonu a bezpečnosti jsou považovány za ospravedlnění investice. Vynikající výkon a vylepšené bezpečnostní funkce poskytované 1,5μm pulzními vláknovými lasery z nich činí investici, která se vyplatí pro automobilové systémy LIDAR..