Pozadina automobilskog LiDAR-a
Od 2015. do 2020. godine, zemlja je izdala nekoliko srodnih politika, fokusirajući se na 'inteligentna povezana vozila'i'autonomna vozilaPočetkom 2020. godine, nacija je izdala dva plana: Strategiju inovacija i razvoja inteligentnih vozila i Klasifikaciju automatizacije vožnje automobila, kako bi razjasnila stratešku poziciju i budući smjer razvoja autonomne vožnje.
Yole Development, međunarodna konsultantska firma, objavila je izvještaj o istraživanju industrije povezan s projektom „Lidar za automobilsku i industrijsku primjenu“, u kojem se navodi da bi tržište lidara u automobilskoj industriji moglo dostići 5,7 milijardi američkih dolara do 2026. godine, a očekuje se da bi složena godišnja stopa rasta mogla porasti na više od 21% u narednih pet godina.
Šta je automobilski LiDAR?
LiDAR, skraćenica za Light Detection and Ranging (Detekcija i određivanje udaljenosti svjetlosti), revolucionarna je tehnologija koja je transformirala automobilsku industriju, posebno u području autonomnih vozila. Funkcionira emitiranjem svjetlosnih impulsa - obično lasera - prema cilju i mjerenjem vremena potrebnog da se svjetlost odbije natrag do senzora. Ovi podaci se zatim koriste za kreiranje detaljnih trodimenzionalnih mapa okoline oko vozila.
LiDAR sistemi su poznati po svojoj preciznosti i sposobnosti detekcije objekata s visokom tačnošću, što ih čini nezamjenjivim alatom za autonomnu vožnju. Za razliku od kamera koje se oslanjaju na vidljivu svjetlost i mogu imati poteškoća u određenim uslovima poput slabog osvjetljenja ili direktne sunčeve svjetlosti, LiDAR senzori pružaju pouzdane podatke u različitim svjetlosnim i vremenskim uslovima. Nadalje, LiDAR-ova sposobnost preciznog mjerenja udaljenosti omogućava detekciju objekata, njihove veličine, pa čak i brzine, što je ključno za navigaciju u složenim scenarijima vožnje.
Dijagram toka principa rada LiDAR-a
Primjena LiDAR-a u automatizaciji:
LiDAR (Light Detection and Ranging) tehnologija u automobilskoj industriji prvenstveno je usmjerena na poboljšanje sigurnosti vožnje i unapređenje tehnologija autonomne vožnje. Njena osnovna tehnologija,Vrijeme leta (ToF), radi tako što emituje laserske impulse i izračunava vrijeme potrebno da se ovi impulsi reflektuju od prepreka. Ova metoda proizvodi visoko precizne podatke o "oblaku tačaka", koji mogu kreirati detaljne trodimenzionalne mape okruženja oko vozila sa centimetarskom preciznošću, nudeći izuzetno preciznu mogućnost prostornog prepoznavanja za automobile.
Primjena LiDAR tehnologije u automobilskom sektoru uglavnom je koncentrirana u sljedećim područjima:
Autonomni sistemi za vožnju:LiDAR je jedna od ključnih tehnologija za postizanje naprednih nivoa autonomne vožnje. Precizno opaža okruženje oko vozila, uključujući druga vozila, pješake, saobraćajne znakove i uslove na putu, te na taj način pomaže sistemima autonomne vožnje u donošenju brzih i tačnih odluka.
Napredni sistemi pomoći vozaču (ADAS):U oblasti pomoći vozaču, LiDAR se koristi za poboljšanje sigurnosnih funkcija vozila, uključujući adaptivni tempomat, kočenje u nuždi, detekciju pješaka i funkcije izbjegavanja prepreka.
Navigacija i pozicioniranje vozila:Visokoprecizne 3D mape generirane LiDAR-om mogu značajno poboljšati tačnost pozicioniranja vozila, posebno u urbanim okruženjima gdje su GPS signali ograničeni.
Praćenje i upravljanje saobraćajem:LiDAR se može koristiti za praćenje i analizu protoka saobraćaja, pomažući gradskim saobraćajnim sistemima u optimizaciji kontrole signalizacije i smanjenju zagušenja.
Za daljinsko istraživanje, mjerenje udaljenosti, automatizaciju i DTS, itd.
Trebate besplatne konsultacije?
Trendovi prema automobilskom LiDAR-u
1. Miniaturizacija LiDAR-a
Tradicionalni stav automobilske industrije je da se autonomna vozila ne bi trebala razlikovati po izgledu od konvencionalnih automobila kako bi se održalo zadovoljstvo vožnje i efikasna aerodinamika. Ova perspektiva je pokrenula trend minijaturizacije LiDAR sistema. Ideal budućnosti je da LiDAR bude dovoljno mali da se besprijekorno integriše u karoseriju vozila. To znači minimiziranje ili čak eliminisanje mehaničkih rotirajućih dijelova, što je u skladu sa postepenim udaljavanjem industrije od trenutnih laserskih struktura ka LiDAR rješenjima u čvrstom stanju. LiDAR u čvrstom stanju, bez pokretnih dijelova, nudi kompaktno, pouzdano i izdržljivo rješenje koje se dobro uklapa u estetske i funkcionalne zahtjeve modernih vozila.
2. Ugrađena LiDAR rješenja
Kako su tehnologije autonomne vožnje napredovale posljednjih godina, neki proizvođači LiDAR-a počeli su sarađivati s dobavljačima automobilskih dijelova kako bi razvili rješenja koja integriraju LiDAR u dijelove vozila, poput farova. Ova integracija ne samo da služi za skrivanje LiDAR sistema, održavajući estetsku privlačnost vozila, već i koristi strateško postavljanje za optimizaciju vidnog polja i funkcionalnosti LiDAR-a. Za putnička vozila, određene funkcije naprednih sistema za pomoć vozaču (ADAS) zahtijevaju da se LiDAR fokusira na određene uglove, umjesto da pruža pogled od 360°. Međutim, za više nivoe autonomije, kao što je Nivo 4, sigurnosni razlozi zahtijevaju horizontalno vidno polje od 360°. Očekuje se da će to dovesti do konfiguracija s više tačaka koje osiguravaju potpunu pokrivenost oko vozila.
3.Smanjenje troškova
Kako LiDAR tehnologija sazrijeva i proizvodnja se povećava, troškovi opadaju, što omogućava ugradnju ovih sistema u širi spektar vozila, uključujući modele srednje klase. Očekuje se da će ova demokratizacija LiDAR tehnologije ubrzati usvajanje naprednih sigurnosnih i autonomnih funkcija vožnje na automobilskom tržištu.
LIDAR-i na tržištu danas su uglavnom 905nm i 1550nm/1535nm LIDAR-i, ali u pogledu cijene, 905nm ima prednost.
· 905nm LiDARGeneralno, 905nm LiDAR sistemi su jeftiniji zbog široke dostupnosti komponenti i zrelih proizvodnih procesa povezanih s ovom talasnom dužinom. Ova cjenovna prednost čini 905nm LiDAR atraktivnim za primjene gdje su domet i sigurnost očiju manje kritični.
· LiDAR 1550/1535nmKomponente za sisteme od 1550/1535 nm, poput lasera i detektora, obično su skuplje, dijelom i zato što je tehnologija manje rasprostranjena, a komponente složenije. Međutim, prednosti u smislu sigurnosti i performansi mogu opravdati veće troškove za određene primjene, posebno u autonomnoj vožnji gdje su detekcija na velikim udaljenostima i sigurnost od najveće važnosti.
[Link:Pročitajte više o poređenju LiDAR-a od 905nm i 1550nm/1535nm]
4. Povećana sigurnost i poboljšani ADAS
LiDAR tehnologija značajno poboljšava performanse naprednih sistema za pomoć vozaču (ADAS), pružajući vozilima precizne mogućnosti mapiranja okoline. Ova preciznost poboljšava sigurnosne funkcije kao što su izbjegavanje sudara, detekcija pješaka i adaptivni tempomat, približavajući industriju postizanju potpuno autonomne vožnje.
Često postavljana pitanja
U vozilima, LIDAR senzori emituju svjetlosne impulse koji se odbijaju od objekata i vraćaju se do senzora. Vrijeme potrebno da se impulsi vrate koristi se za izračunavanje udaljenosti do objekata. Ove informacije pomažu u kreiranju detaljne 3D mape okoline vozila.
Tipičan automobilski LIDAR sistem sastoji se od lasera koji emituje svjetlosne impulse, skenera i optike za usmjeravanje impulsa, fotodetektora za hvatanje reflektirane svjetlosti i procesorske jedinice za analizu podataka i kreiranje 3D prikaza okoline.
Da, LIDAR može detektovati objekte u pokretu. Mjerenjem promjene položaja objekata tokom vremena, LIDAR može izračunati njihovu brzinu i putanju.
LIDAR je integriran u sigurnosne sisteme vozila kako bi se poboljšale funkcije poput adaptivnog tempomata, izbjegavanja sudara i detekcije pješaka pružanjem preciznih i pouzdanih mjerenja udaljenosti i detekcije objekata.
Kontinuirani razvoj automobilske LIDAR tehnologije uključuje smanjenje veličine i troškova LIDAR sistema, povećanje njihovog dometa i rezolucije, te njihovu besprijekorniju integraciju u dizajn i funkcionalnost vozila.
Pulsni vlaknasti laser od 1,5 μm je vrsta laserskog izvora koji se koristi u automobilskim LIDAR sistemima i emituje svjetlost na talasnoj dužini od 1,5 mikrometara (μm). Generiše kratke impulse infracrvene svjetlosti koji se koriste za mjerenje udaljenosti odbijanjem od objekata i vraćanjem do LIDAR senzora.
Talasna dužina od 1,5 μm se koristi jer nudi dobru ravnotežu između sigurnosti za oči i prodiranja u atmosferu. Laseri u ovom opsegu talasnih dužina manje vjerovatno oštećuju ljudske oči od onih koji emituju na kraćim talasnim dužinama i mogu dobro funkcionisati u različitim vremenskim uslovima.
Iako laseri od 1,5 μm daju bolje rezultate od vidljive svjetlosti u magli i kiši, njihova sposobnost prodiranja kroz atmosferske prepreke je i dalje ograničena. Performanse u nepovoljnim vremenskim uslovima su generalno bolje od lasera kraćih talasnih dužina, ali nisu toliko efikasne kao opcije sa dužim talasnim dužinama.
Iako pulsirajući vlaknasti laseri od 1,5 μm u početku mogu povećati cijenu LIDAR sistema zbog svoje sofisticirane tehnologije, očekuje se da će napredak u proizvodnji i ekonomije obima smanjiti troškove tokom vremena. Njihove prednosti u smislu performansi i sigurnosti smatraju se opravdanjem investicije. Vrhunske performanse i poboljšane sigurnosne karakteristike koje pružaju pulsirajući vlaknasti laseri od 1,5 μm čine ih vrijednom investicijom za automobilske LIDAR sisteme..