Automobilių „LiDAR“ fonas
2015–2020 m. Šalis išleido keletą susijusių politikų, daugiausia dėmesio skirdama “intelektualios sujungtos transporto priemonės"Ir"Autonominės transporto priemonės. 2020 m. Pradžioje tauta išleido du planus: intelektualios transporto priemonių inovacijų ir plėtros strategiją bei automobilių vairavimo automatizavimo klasifikaciją, siekdama išsiaiškinti strateginę poziciją ir būsimą autonominio vairavimo kryptį.
Pasaulinė konsultacinė įmonė „Yole Development“ paskelbė pramonės tyrimų ataskaitą, susijusią su „LiDAR už automobilių ir pramonės programas“, paminėjo, kad „LiDAR“ rinka automobilių srityje iki 2026 m. Gali siekti 5,7 milijardo JAV dolerių, tikimasi, kad per ateinančius penkerius metus sudėtinė metinė augimo norma gali išplėsti iki daugiau nei 21%.
Kas yra „Automotive Lidar“?
„LiDAR“, trumpai aptikti šviesai ir svyruojančiai, yra revoliucinė technologija, pakeisianti automobilių pramonę, ypač autonominių transporto priemonių srityje. Jis funkcionuoja skleidžiant šviesos impulsus - paprastai iš lazerio - nukreipia taikinį ir matuojant laiką, kurio reikia, kad šviesa atsitrauktų atgal į jutiklį. Tada šie duomenys naudojami kuriant išsamius trijų matmenų aplinkos žemėlapius aplink transporto priemonę.
„LiDAR“ sistemos garsėja savo tikslumu ir sugebėjimu tiksliai tiksliai aptikti objektus, todėl jie tampa nepakeičiama autonominio vairavimo įrankiu. Skirtingai nuo fotoaparatų, kurios remiasi matoma šviesa ir gali kovoti tam tikromis sąlygomis, tokiomis kaip silpnos lemputės ar tiesioginiai saulės spinduliai, „LiDAR“ jutikliai pateikia patikimus duomenis įvairiose apšvietimo ir oro sąlygomis. Be to, „LiDAR“ galimybė tiksliai išmatuoti atstumus leidžia aptikti objektus, jų dydį ir net greitį, kuris yra labai svarbus norint naršyti sudėtingus vairavimo scenarijus.
„LiDAR“ darbo principo srauto diagrama
„LiDAR“ programos automatizuojant:
„LiDAR“ (šviesos aptikimo ir diapazono) technologijos automobilių pramonėje pirmiausia orientuojasi į vairavimo saugos ir autonominių vairavimo technologijų tobulinimą. Jos pagrindinė technologija,Skrydžio laikas (TOF), veikia skleidžiant lazerio impulsus ir apskaičiuojant laiką, kurio reikia, kad šie impulsai atsispindėtų nuo kliūčių. Šis metodas sukuria labai tikslius „taškų debesies“ duomenis, kurie gali sukurti išsamius trijų matmenų aplinkos žemėlapius aplink transporto priemonę su centimetro lygio tikslumu, pasiūlant ypač tikslias automobilių erdvinio atpažinimo galimybes.
„LiDAR“ technologijos taikymas automobilių sektoriuje daugiausia sutelktas į šias sritis:
Autonominės vairavimo sistemos:„LiDAR“ yra viena iš pagrindinių technologijų, skirtų pasiekti pažangų autonominio vairavimo lygį. Tai tiksliai suvokia aplinką aplink transporto priemonę, įskaitant kitas transporto priemones, pėsčiuosius, kelio ženklus ir kelių sąlygas, taip padedant autonominėms vairavimo sistemoms priimti greitus ir tikslius sprendimus.
Pažangios pagalbos vairuotojams sistemos (ADAS):Pagalbos vairuotojui srityje „LiDAR“ naudojamas transporto priemonių saugos funkcijoms pagerinti, įskaitant adaptyvią greičio palaikymo kontrolę, avarinį stabdymą, pėsčiųjų aptikimą ir kliūčių vengimo funkcijas.
Transporto priemonės navigacija ir padėties nustatymas:„LIDAR“ sugeneruoti 3D žemėlapiai gali žymiai padidinti transporto priemonių padėties nustatymo tikslumą, ypač miesto aplinkoje, kur GPS signalai yra riboti.
Eismo stebėjimas ir valdymas:LIDAR gali būti naudojamas stebint ir analizuojant eismo srautus, padėti miesto eismo sistemoms optimizuoti signalo valdymą ir sumažinti spūstis.
Nuotoliniam stebėjimui, nuotolinio nustatymo, automatizavimo ir DTS ir kt.
Reikia nemokamos konsultacijos?
Automobilių „LiDAR“ tendencijos
1. LiDAR miniatiūrizavimas
Tradiciniame automobilių pramonės vaizde teigiama, kad autonominės transporto priemonės neturėtų skirtis nuo įprastų automobilių, kad būtų išlaikytas vairavimo malonumas ir efektyvi aerodinamika. Ši perspektyva paskatino miniatiūrizuojančių LIDAR sistemų tendenciją. Ateities idealas yra tas, kad „LiDAR“ yra pakankamai mažas, kad būtų sklandžiai integruotas į transporto priemonės kūną. Tai reiškia, kad reikia sumažinti ar net pašalinti mechanines besisukančias dalis-poslinkį, kuris atitinka pramonės laipsnišką perėjimą nuo dabartinių lazerinių struktūrų link kietojo kūno lidaro tirpalų. Kietojo kūno „LiDAR“, neturintis judančių dalių, siūlo kompaktišką, patikimą ir patvarų sprendimą, kuris gerai atitiktų šiuolaikinių transporto priemonių estetinius ir funkcinius reikalavimus.
2. Įterpti „LiDAR“ sprendimai
Kadangi pastaraisiais metais buvo pažengusios į autonomines vairavimo technologijas, kai kurie „LiDAR“ gamintojai pradėjo bendradarbiauti su automobilių dalių tiekėjais, kad galėtų kurti sprendimus, integruojančius „LiDAR“ į transporto priemonės dalis, pavyzdžiui, priekinius žibintus. Ši integracija ne tik padeda paslėpti „LiDAR“ sistemas, palaikant transporto priemonės estetinį patrauklumą, bet ir panaudoja strateginę vietą, kad optimizuotų Lidaro regėjimo lauką ir funkcionalumą. Keleivinėms transporto priemonėms tam tikroms pažangioms pagalbos vairuotojams sistemoms (ADAS) funkcijoms reikia „LiDAR“ sutelkti dėmesį į konkrečius kampus, o ne pateikti 360 ° vaizdą. Tačiau dėl aukštesnio lygio autonomijos, pavyzdžiui, 4 lygio, saugos sumetimai reikalauja 360 ° horizontaliojo matymo lauko. Tikimasi, kad tai sukels kelių taškų konfigūracijas, užtikrinančias visišką aprėptį aplink transporto priemonę.
3.Išlaidų sumažinimas
Kai „LiDAR“ technologija bręsta ir gamybos skalės, išlaidos mažėja, todėl įmanoma įtraukti šias sistemas į platesnį transporto priemonių asortimentą, įskaitant vidutinės klasės modelius. Tikimasi, kad ši „LiDAR“ technologijos demokratizacija paspartins pažangių saugos ir autonominių vairavimo ypatybių priėmimą visoje automobilių rinkoje.
Šiandien rinkoje esantys „LiDars“ dažniausiai yra 905 nm ir 1550 nm/1535 nm lidarai, tačiau, atsižvelgiant į išlaidas, 905 nm turi pranašumą.
· 905 nm lidar: Paprastai 905 nm „LiDAR“ sistemos yra pigesnės dėl plačiai paplitusių komponentų ir subrendusių gamybos procesų, susijusių su šiuo bangos ilgiu, prieinamumą. Šis išlaidų pranašumas daro 905 nm „LiDAR“ patrauklų programoms, kuriose diapazonas ir akių saugumas yra ne tokie kritiški.
· 1550/1535nm LiDAR: 1550/1535 nm sistemų, tokių kaip lazeriai ir detektoriai, komponentai yra brangesni, iš dalies todėl, kad ši technologija yra mažiau paplitusi, o komponentai yra sudėtingesni. Tačiau nauda saugos ir našumo atžvilgiu gali pateisinti didesnes tam tikrų programų sąnaudas, ypač autonominiame vairavime, kai labai svarbiausia yra tolimojo aptikimo ir saugos.
[Nuoroda:Skaitykite daugiau apie palyginimą tarp 905 nm iki 1550 nm/1535nm lidar]
4. Padidėjęs saugumas ir patobulintas ADA
„LiDAR“ technologija žymiai pagerina pažangių vairuotojų ir pagalbinių sistemų (ADAS) veikimą, užtikrinančią tikslias aplinkos žemėlapių sudarymo galimybes. Šis tikslumas pagerina saugos funkcijas, tokias kaip susidūrimo vengimas, pėsčiųjų aptikimas ir adaptyvioji pastovaus greičio palaikymo kontrolė, stumia pramonę arčiau visiškai autonominio vairavimo pasiekimo.
DUK
Transporto priemonėse „LiDAR“ jutikliai skleidžia šviesos impulsus, kurie atšoka nuo daiktų ir grįžta prie jutiklio. Laikas, per kurį impulsai grąžina, naudojamas atstumui iki objektų. Ši informacija padeda sukurti išsamų 3D transporto priemonės aplinkos žemėlapį.
Įprastą automobilių „LiDAR“ sistemą sudaro lazeris, skirtas skleisti šviesos impulsus, skaitytuvą ir optiką, skirtą nukreipti impulsus, fotodetektorių, kad būtų galima užfiksuoti atspindėtą šviesą, ir apdorojimo įrenginį, kad būtų galima analizuoti duomenis ir sukurti 3D aplinką.
Taip, LiDAR gali aptikti judančius objektus. Išmatuodamas objektų padėties pokyčius laikui bėgant, LIDAR gali apskaičiuoti jų greitį ir trajektoriją.
LIDAR yra integruotas į transporto priemonių saugos sistemas, kad būtų patobulintos tokios savybės kaip adaptyviosios pastovės valdymo, susidūrimo vengimas ir pėsčiųjų aptikimas, užtikrinant tikslius ir patikimus atstumo matavimus ir objektų aptikimą.
Vykstantys automobilių „LiDAR“ technologijos pokyčiai apima „LiDAR“ sistemų dydžio ir kainų sumažinimą, jų diapazono ir skiriamosios gebos padidėjimą bei sklandžiau integruoti juos į transporto priemonių dizainą ir funkcionalumą.
[Nuoroda:Pagrindiniai „LiDAR“ lazerio parametrai]
1,5 μm impulsinis pluošto lazeris yra lazerio šaltinio, naudojamo automobilių lidaro sistemose, rūšis, skleidžianti šviesą, esant 1,5 mikrometrų (μm) bangos ilgiui. Tai sukuria trumpus infraraudonųjų spindulių apšvietimo impulsus, kurie naudojami atstumams matuoti, atsitraukiant nuo daiktų ir grįžus į LIDAR jutiklį.
Naudojamas 1,5 μm bangos ilgis, nes jis suteikia gerą pusiausvyrą tarp akių saugumo ir atmosferos įsiskverbimo. Lazeriai, esantys šiame bangos ilgio diapazone, yra mažiau linkusios į žmogaus akis žalą nei tie, kurie skleidžia trumpesnius bangos ilgius ir gali gerai veikti įvairiomis oro sąlygomis.
Nors 1,5 μm lazeriai veikia geriau nei matoma šviesa rūke ir lietui, jų gebėjimas įsiskverbti į atmosferos kliūtis vis dar ribotos. Našumas esant nepalankioms oro sąlygoms paprastai yra geresnis nei trumpesnis bangos ilgio lazeriai, tačiau nėra tokie veiksmingi kaip ilgesni bangos ilgio parinktys.
Nors 1,5 μm impulsų pluošto lazeriai iš pradžių gali padidinti „Lidar“ sistemų sąnaudas dėl jų modernios technologijos, tikimasi, kad gamybos ir masto ekonomijos pažanga laikui bėgant sumažins išlaidas. Jų pranašumai, atsižvelgiant į našumą ir saugą.