Autotööstuse LiDAR taust
Aastatel 2015–2020 andis riik välja mitu seotud poliitikat, keskendudesintelligentsed ühendatud sõidukid' ja 'autonoomsed sõidukid'. 2020. aasta alguses andis rahvas välja kaks kava: intelligentsete sõidukite innovatsiooni- ja arendusstrateegia ning autosõiduautomaatika klassifikatsioon, et selgitada autonoomse sõidu strateegilist positsiooni ja edasist arengusuunda.
Ülemaailmne konsultatsioonifirma Yole Development avaldas tööstuse uurimisaruande, mis on seotud programmiga "Lidar for Automotive and Industrial Applications", ja mainis, et autotööstuse lidari turg võib 2026. aastaks ulatuda 5,7 miljardi USA dollarini. kasvutempo võib järgmise viie aasta jooksul tõusta üle 21%.
Mis on Automotive LiDAR?
LiDAR, lühend sõnadest Light Detection and Ranging, on revolutsiooniline tehnoloogia, mis on muutnud autotööstust, eriti autonoomsete sõidukite valdkonnas. See toimib, kiirgades sihtmärgi suunas valgusimpulsse (tavaliselt laserist) ja mõõtes aega, mis kulub valguse tagasipöördumiseks andurile. Neid andmeid kasutatakse seejärel üksikasjalike kolmemõõtmeliste kaartide koostamiseks sõidukit ümbritsevast keskkonnast.
LiDAR-süsteemid on tuntud oma täpsuse ja võime poolest objekte suure täpsusega tuvastada, muutes need autonoomse sõidu jaoks asendamatuks tööriistaks. Erinevalt kaameratest, mis toetuvad nähtavale valgusele ja võivad teatud tingimustes, näiteks vähese valguse või otsese päikesevalguse käes, hädas olla, pakuvad LiDAR-andurid usaldusväärseid andmeid erinevates valgus- ja ilmastikutingimustes. Veelgi enam, LiDARi võime mõõta kaugusi täpselt võimaldab tuvastada objekte, nende suurust ja isegi kiirust, mis on keerukates sõidustsenaariumides navigeerimiseks ülioluline.
LiDARi tööpõhimõtte vooskeem
LiDAR-i rakendused automatiseerimises:
LiDAR (Light Detection and Ranging) tehnoloogia autotööstuses on keskendunud eelkõige sõiduohutuse suurendamisele ja autonoomsete sõidutehnoloogiate edendamisele. Selle põhitehnoloogia,Lennuaeg (ToF), kiirgab laserimpulsse ja arvutab aja, mis kulub nende impulsside takistustelt tagasipeegeldumiseks. See meetod loob ülitäpsed "punktipilve" andmed, mis võimaldavad luua sentimeetrise täpsusega üksikasjalikke kolmemõõtmelisi kaarte sõidukit ümbritsevast keskkonnast, pakkudes autodele erakordselt täpset ruumituvastusvõimet.
LiDAR-tehnoloogia rakendamine autotööstuses on koondunud peamiselt järgmistesse valdkondadesse:
Autonoomsed sõidusüsteemid:LiDAR on üks võtmetehnoloogiaid autonoomse sõidu kõrgtaseme saavutamiseks. See tajub täpselt sõidukit ümbritsevat keskkonda, sealhulgas teisi sõidukeid, jalakäijaid, liiklusmärke ja teeolusid, aidates seega autonoomsetel sõidusüsteemidel teha kiireid ja täpseid otsuseid.
Täiustatud juhiabisüsteemid (ADAS):Juhiabi valdkonnas kasutatakse LiDAR-i sõiduki turvafunktsioonide, sealhulgas adaptiivse püsikiiruse regulaatori, hädapidurduse, jalakäija tuvastamise ja takistuste vältimise funktsioonide täiustamiseks.
Sõiduki navigeerimine ja positsioneerimine:LiDAR-i loodud ülitäpsed 3D-kaardid võivad oluliselt parandada sõiduki positsioneerimise täpsust, eriti linnakeskkonnas, kus GPS-signaalid on piiratud.
Liikluse jälgimine ja juhtimine:LiDAR-i saab kasutada liiklusvoo jälgimiseks ja analüüsimiseks, linna liiklussüsteemide abistamiseks signaalide juhtimise optimeerimisel ja ummikute vähendamisel.
Kaugseire, kauguse leidmise, automaatika ja DTS jne jaoks.
Kas vajate tasuta konsultatsiooni?
Suundumused autotööstuse LiDAR-i suunas
1. LiDAR miniaturiseerimine
Autotööstuse traditsiooniline seisukoht on, et autonoomsed sõidukid ei tohiks välimuselt erineda tavalistest autodest, et säilitada sõidunauding ja tõhus aerodünaamika. See vaatenurk on ajendanud LiDAR-süsteemide miniatuurseks muutmise suundumust. Tuleviku ideaal on, et LiDAR oleks piisavalt väike, et seda saaks sujuvalt sõiduki kerega integreerida. See tähendab mehaaniliste pöörlevate osade minimeerimist või isegi kõrvaldamist – nihet, mis on kooskõlas tööstuse järkjärgulise liikumisega praegustelt laserstruktuuridelt tahkis-LiDAR-lahenduste poole. Liikuvate osadeta tahkis LiDAR pakub kompaktset, usaldusväärset ja vastupidavat lahendust, mis sobib hästi tänapäevaste sõidukite esteetiliste ja funktsionaalsete nõuetega.
2. Manustatud LiDAR-lahendused
Kuna autonoomse sõidu tehnoloogiad on viimastel aastatel arenenud, on mõned LiDAR-i tootjad alustanud koostööd autoosade tarnijatega, et töötada välja lahendusi, mis integreerivad LiDAR-i sõiduki osadesse, näiteks esituledesse. See integratsioon mitte ainult ei varja LiDAR-süsteeme, säilitades sõiduki esteetilise atraktiivsuse, vaid kasutab ka strateegilist paigutust, et optimeerida LiDAR-i vaatevälja ja funktsionaalsust. Sõiduautode puhul nõuavad teatud Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) funktsioonid, et LiDAR keskenduks kindlatele nurkadele, mitte ei paku 360° vaadet. Kõrgema autonoomiataseme (nt 4. taseme) jaoks on aga ohutuskaalutlustel vaja 360° horisontaalset vaatevälja. Eeldatakse, et see toob kaasa mitmepunktilised konfiguratsioonid, mis tagavad täieliku katvuse sõiduki ümber.
3.Kulude vähendamine
Kuna LiDAR-tehnoloogia küpseb ja tootmismahud suurenevad, vähenevad kulud, mistõttu on võimalik neid süsteeme kaasata laiemasse sõidukivalikusse, sealhulgas keskklassi mudelitesse. Eeldatakse, et LiDAR-tehnoloogia demokratiseerimine kiirendab täiustatud turvalisuse ja autonoomse sõidu funktsioonide kasutuselevõttu kogu autoturul.
Tänapäeval turul olevad LIDAR-id on enamasti 905nm ja 1550nm/1535nm LIDAR-id, kuid kulude osas on eeliseks 905nm.
· 905 nm LiDAR: Üldiselt on 905 nm LiDAR-süsteemid komponentide laialdase kättesaadavuse ja selle lainepikkusega seotud küpsete tootmisprotsesside tõttu odavamad. See kulueelis muudab 905 nm LiDARi atraktiivseks rakendustes, kus ulatus ja silmade ohutus on vähem olulised.
· 1550/1535 nm LiDAR: 1550/1535 nm süsteemide komponendid, nagu laserid ja detektorid, kipuvad olema kallimad, osaliselt seetõttu, et tehnoloogia on vähem levinud ja komponendid on keerukamad. Siiski võivad ohutuse ja jõudluse eelised õigustada teatud rakenduste suuremaid kulusid, eriti autonoomse sõidu puhul, kus kaugtuvastus ja ohutus on ülimalt tähtsad.
[Link:Lugege lisateavet 905nm ja 1550nm/1535nm LiDARi võrdluse kohta]
4. Suurem ohutus ja täiustatud ADAS
LiDAR-tehnoloogia parandab märkimisväärselt täiustatud juhiabisüsteemide (ADAS) jõudlust, pakkudes sõidukitele täpse keskkonna kaardistamise võimalusi. See täpsus parandab selliseid ohutusfunktsioone nagu kokkupõrke vältimine, jalakäijate tuvastamine ja kohanduv püsikiiruse hoidja, tõugates tööstust täielikult autonoomse sõidu saavutamisele.
KKK-d
Sõidukites kiirgavad LIDAR-andurid valgusimpulsse, mis põrkavad objektidelt tagasi ja naasevad andurile. Aega, mis kulub impulsside taastumiseks, kasutatakse objektide kauguse arvutamiseks. See teave aitab luua üksikasjalikku 3D-kaarti sõiduki ümbrusest.
Tüüpiline autotööstuse LIDAR-süsteem koosneb laserist, mis kiirgab valgusimpulsse, skannerist ja optikast impulsside suunamiseks, fotodetektorist peegeldunud valguse jäädvustamiseks ning töötlemisseadmest andmete analüüsimiseks ja keskkonna 3D-esitluse loomiseks.
Jah, LIDAR suudab tuvastada liikuvaid objekte. Mõõtes objektide asukoha muutumist ajas, saab LIDAR arvutada nende kiiruse ja trajektoori.
LIDAR on integreeritud sõidukite turvasüsteemidesse, et täiustada selliseid funktsioone nagu adaptiivne püsikiiruse hoidja, kokkupõrke vältimine ja jalakäijate tuvastamine, pakkudes täpset ja usaldusväärset vahemaa mõõtmist ja objektide tuvastamist.
Autotööstuse LIDAR-tehnoloogia jätkuvad arendused hõlmavad LIDAR-süsteemide suuruse ja maksumuse vähendamist, nende ulatuse ja eraldusvõime suurendamist ning nende sujuvamat integreerimist sõidukite disaini ja funktsionaalsusega.
[link:LIDAR Laseri põhiparameetrid]
1,5 μm impulsskiudlaser on autotööstuse LIDAR süsteemides kasutatav laserallika tüüp, mis kiirgab valgust lainepikkusel 1,5 mikromeetrit (μm). See genereerib lühikesi infrapunavalguse impulsse, mida kasutatakse kauguste mõõtmiseks, põrkudes objektidest tagasi ja naastes LIDAR-anduri juurde.
1,5 μm lainepikkust kasutatakse, kuna see tagab hea tasakaalu silmade ohutuse ja atmosfääri tungimise vahel. Selle lainepikkuse vahemiku laserid kahjustavad inimese silmi vähem kui need, mis kiirgavad lühematel lainepikkustel, ja võivad erinevates ilmastikutingimustes hästi toimida.
Kuigi 1,5 μm laserid toimivad udus ja vihmas paremini kui nähtav valgus, on nende võime läbida atmosfääritakistusi siiski piiratud. Jõudlus ebasoodsates ilmastikutingimustes on üldiselt parem kui lühema lainepikkusega laser, kuid mitte nii tõhus kui pikema lainepikkuse valikud.
Kui 1,5 μm impulsskiudlaserid võivad nende keeruka tehnoloogia tõttu esialgu tõsta LIDAR-süsteemide kulusid, siis eeldatakse, et tootmise edusammud ja mastaabisääst vähendavad aja jooksul kulusid. Nende eelised jõudluse ja ohutuse osas õigustavad investeeringut. 1,5 μm impulsskiudlaserite suurepärane jõudlus ja täiustatud turvafunktsioonid muudavad need autotööstuse LIDAR-süsteemidesse väärt investeeringuks..