Автомобільний LiDAR фон
З 2015 по 2020 рік країна випустила кілька відповідних політик, зосереджуючись на «інтелектуальні підключені транспортні засоби'і'автономні транспортні засоби'.На початку 2020 року Нація оприлюднила два плани: Інновації та стратегія розвитку інтелектуальних автомобілів і Класифікація автоматизації водіння автомобілів, щоб уточнити стратегічну позицію та напрямок майбутнього розвитку автономного водіння.
Yole Development, всесвітня консалтингова фірма, опублікувала галузевий звіт про дослідження, пов’язаний із «Лідаром для автомобільних і промислових застосувань», зазначивши, що ринок лідарів у галузі автомобільної промисловості може сягнути 5,7 мільярдів доларів США до 2026 року, очікується, що складний річний прибуток темпи зростання можуть зрости до понад 21% протягом наступних п'яти років.
Що таке автомобільний ЛіДАР?
LiDAR, скорочення від Light Detection and Ranging, — це революційна технологія, яка змінила автомобільну промисловість, особливо у сфері автономних транспортних засобів.Він функціонує, випромінюючи імпульси світла (зазвичай від лазера) до цілі та вимірюючи час, потрібний для відбиття світла назад до датчика.Потім ці дані використовуються для створення детальних тривимірних карт навколишнього середовища навколо автомобіля.
Системи LiDAR відомі своєю точністю та здатністю виявляти об’єкти з високою точністю, що робить їх незамінним інструментом для автономного водіння.На відміну від камер, які покладаються на видиме світло та можуть погано працювати за певних умов, як-от слабке освітлення чи пряме сонячне світло, датчики LiDAR забезпечують надійні дані за різноманітних умов освітлення та погоди.Крім того, здатність LiDAR точно вимірювати відстані дозволяє виявляти об’єкти, їхній розмір і навіть швидкість, що має вирішальне значення для навігації у складних сценаріях водіння.
Блок-схема принципу роботи LiDAR
Застосування LiDAR в автоматизації:
Технологія LiDAR (Light Detection and Ranging) в автомобільній промисловості в першу чергу зосереджена на підвищенні безпеки водіння та розвитку технологій автономного водіння.Його основна технологія,Час польоту (ToF), працює шляхом випромінювання лазерних імпульсів і обчислення часу, необхідного для відбиття цих імпульсів від перешкод.Цей метод створює високоточні дані «хмари точок», які можуть створювати детальні тривимірні карти навколишнього середовища навколо автомобіля з точністю до сантиметра, пропонуючи винятково точну можливість просторового розпізнавання для автомобілів.
Застосування технології LiDAR в автомобільному секторі в основному зосереджено в таких областях:
Системи автономного водіння:LiDAR є однією з ключових технологій для досягнення високого рівня автономного водіння.Він точно сприймає навколишнє середовище навколо автомобіля, включаючи інші транспортні засоби, пішоходів, дорожні знаки та дорожні умови, таким чином допомагаючи системам автономного водіння приймати швидкі та точні рішення.
Передові системи допомоги водієві (ADAS):У сфері допомоги водієві LiDAR використовується для покращення функцій безпеки автомобіля, включаючи адаптивний круїз-контроль, екстрене гальмування, виявлення пішоходів і функції уникнення перешкод.
Навігація та позиціонування автомобіля:Високоточні 3D-карти, створені LiDAR, можуть значно підвищити точність позиціонування автомобіля, особливо в міських умовах, де сигнали GPS обмежені.
Моніторинг і управління трафіком:LiDAR можна використовувати для моніторингу та аналізу транспортного потоку, допомагаючи міським транспортним системам оптимізувати контроль сигналу та зменшити затори.
Для дистанційного зондування, далекоміру, автоматизації та DTS тощо.
Потрібна безкоштовна консультація?
Тенденції до автомобільного ЛіДАР
1. Мініатюризація LiDAR
Традиційна точка зору автомобільної промисловості полягає в тому, що автономні транспортні засоби не повинні відрізнятися зовнішнім виглядом від звичайних автомобілів, щоб зберегти задоволення від водіння та ефективну аеродинаміку.Ця перспектива підштовхнула тенденцію до мініатюризації систем LiDAR.Майбутній ідеал полягає в тому, щоб LiDAR був достатньо малим, щоб його легко інтегрувати в кузов автомобіля.Це означає мінімізацію або навіть усунення механічних частин, що обертаються, зрушення, яке узгоджується з поступовим переходом промисловості від поточних лазерних структур до твердотільних рішень LiDAR.Твердотільний LiDAR, позбавлений рухомих частин, пропонує компактне, надійне та довговічне рішення, яке добре відповідає естетичним і функціональним вимогам сучасних транспортних засобів.
2. Вбудовані рішення LiDAR
Оскільки технології автономного водіння прогресували за останні роки, деякі виробники LiDAR почали співпрацювати з постачальниками автомобільних запчастин для розробки рішень, які інтегрують LiDAR у деталі транспортного засобу, такі як фари.Ця інтеграція не тільки служить для приховування систем LiDAR, зберігаючи естетичну привабливість автомобіля, але також використовує стратегічне розміщення для оптимізації поля огляду та функціональності LiDAR.Для легкових транспортних засобів деякі функції Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) вимагають, щоб LiDAR фокусувався на конкретних кутах, а не надавав огляд на 360°.Однак для вищих рівнів автономності, таких як Рівень 4, міркування безпеки вимагають горизонтального поля огляду на 360°.Очікується, що це призведе до багатоточкових конфігурацій, які забезпечать повне покриття навколо автомобіля.
3.Зниження витрат
У міру того, як технологія LiDAR розвивається та масштабується виробництво, витрати зменшуються, що робить можливим інтегрувати ці системи в більш широкий спектр транспортних засобів, включаючи моделі середнього класу.Очікується, що ця демократизація технології LiDAR прискорить впровадження передових функцій безпеки та автономного водіння на автомобільному ринку.
Сьогодні на ринку представлені переважно 905 нм і 1550 нм/1535 нм, але з точки зору вартості 905 нм має перевагу.
· Лідар 905 нм: Як правило, системи LiDAR 905 нм менш дорогі через широку доступність компонентів і зрілі виробничі процеси, пов’язані з цією довжиною хвилі.Ця економічна перевага робить 905-нм LiDAR привабливим для застосувань, де радіус дії та безпека очей є менш критичними.
· Лідар 1550/1535 нм: Компоненти для систем 1550/1535 нм, такі як лазери та детектори, як правило, дорожчі, частково тому, що технологія менш поширена, а компоненти складніші.Однак переваги з точки зору безпеки та продуктивності можуть виправдати вищу вартість для певних додатків, особливо в автономному керуванні, де виявлення на великій відстані та безпека є першочерговими.
[Посилання:Докладніше про порівняння між 905 нм і 1550 нм/1535 нм LiDAR]
4. Підвищена безпека та вдосконалена ADAS
Технологія LiDAR значно покращує продуктивність Advanced Driver-Assistance Systems (ADAS), надаючи транспортним засобам точні можливості картографування навколишнього середовища.Ця точність покращує такі функції безпеки, як уникнення зіткнень, виявлення пішоходів і адаптивний круїз-контроль, наближаючи галузь до досягнення повністю автономного водіння.
поширені запитання
У автомобілях датчики LIDAR випромінюють світлові імпульси, які відбиваються від об’єктів і повертаються до датчика.Час, необхідний для повернення імпульсів, використовується для обчислення відстані до об’єктів.Ця інформація допомагає створити детальну 3D-карту оточення автомобіля.
Типова автомобільна система LIDAR складається з лазера для випромінювання світлових імпульсів, сканера та оптики для спрямування імпульсів, фотодетектора для захоплення відбитого світла та блоку обробки для аналізу даних і створення тривимірного зображення навколишнього середовища.
Так, LIDAR може виявляти рухомі об’єкти.Вимірюючи зміну положення об’єктів з часом, LIDAR може розрахувати їх швидкість і траєкторію.
LIDAR інтегровано в системи безпеки транспортних засобів для покращення таких функцій, як адаптивний круїз-контроль, запобігання зіткненням і виявлення пішоходів, забезпечуючи точні та надійні вимірювання відстані та виявлення об’єктів.
Постійні розробки в автомобільній технології LIDAR включають зменшення розміру та вартості систем LIDAR, збільшення їх діапазону та роздільної здатності, а також їх більш плавну інтеграцію в дизайн і функціональність транспортних засобів.
[посилання:Основні параметри лазера LIDAR]
Імпульсний волоконний лазер 1,5 мкм — це тип лазерного джерела, який використовується в автомобільних системах LIDAR і випромінює світло з довжиною хвилі 1,5 мікрометра (мкм).Він генерує короткі імпульси інфрачервоного світла, які використовуються для вимірювання відстані, відбиваючись від об’єктів і повертаючись до датчика LIDAR.
Використовується довжина хвилі 1,5 мкм, оскільки вона забезпечує хороший баланс між безпекою очей і проникненням в атмосферу.Лазери в цьому діапазоні довжин хвиль менш імовірно завдадуть шкоди людським очам, ніж ті, що випромінюють на коротших довжинах хвиль, і можуть добре працювати за різних погодних умов.
Хоча 1,5 мкм лазери працюють краще, ніж видиме світло під час туману та дощу, їх здатність проникати крізь атмосферні перешкоди все ще обмежена.Продуктивність за несприятливих погодних умов, як правило, краща, ніж лазери з короткою довжиною хвилі, але не така ефективна, як варіанти з більшою довжиною хвилі.
Хоча імпульсні волоконні лазери 1,5 мкм можуть спочатку збільшити вартість систем LIDAR через їх складну технологію, очікується, що прогрес у виробництві та економія на масштабі з часом зменшать витрати.Їх переваги щодо продуктивності та безпеки вважаються виправдовуючими інвестиції. Чудова продуктивність і покращені функції безпеки, які забезпечують імпульсні волоконні лазери 1,5 мкм, роблять їх вигідною інвестицією для автомобільних систем LIDAR..