Automobiļu LiDAR fons
No 2015. līdz 2020. gadam valsts izdeva vairākas saistītas politikas, koncentrējoties uz "viedie savienotie transportlīdzekļi'un'autonomie transportlīdzekļi2020. gada sākumā valsts publicēja divus plānus: Viedo transportlīdzekļu inovāciju un attīstības stratēģiju un Automobiļu braukšanas automatizācijas klasifikāciju, lai precizētu autonomās braukšanas stratēģisko pozīciju un turpmāko attīstības virzienu.
Pasaules mēroga konsultāciju firma Yole Development publicēja nozares pētījuma ziņojumu, kas saistīts ar tēmu “Lidar automobiļu un rūpnieciskiem lietojumiem”, un tajā tika minēts, ka lidaru tirgus automobiļu nozarē līdz 2026. gadam varētu sasniegt 5,7 miljardus ASV dolāru, un tiek prognozēts, ka saliktais gada pieauguma temps nākamo piecu gadu laikā varētu pārsniegt 21%.
Kas ir automobiļu LiDAR?
LiDAR jeb “Light Detection and Ranging” ir revolucionāra tehnoloģija, kas ir pārveidojusi autobūves nozari, īpaši autonomo transportlīdzekļu jomā. Tā darbojas, izstarojot gaismas impulsus — parasti no lāzera — mērķa virzienā un mērot laiku, kas nepieciešams, lai gaisma atgrieztos sensorā. Šie dati pēc tam tiek izmantoti, lai izveidotu detalizētas trīsdimensiju kartes ap transportlīdzekli.
LiDAR sistēmas ir pazīstamas ar savu precizitāti un spēju noteikt objektus ar augstu precizitāti, padarot tās par neaizstājamu instrumentu autonomajā braukšanā. Atšķirībā no kamerām, kas balstās uz redzamo gaismu un var darboties grūti noteiktos apstākļos, piemēram, vājā apgaismojumā vai tiešos saules staros, LiDAR sensori sniedz uzticamus datus dažādos apgaismojuma un laika apstākļos. Turklāt LiDAR spēja precīzi izmērīt attālumus ļauj noteikt objektus, to lielumu un pat ātrumu, kas ir ļoti svarīgi sarežģītu braukšanas scenāriju risināšanā.
LiDAR darbības principa plūsmas shēma
LiDAR pielietojumi automatizācijā:
LiDAR (gaismas noteikšanas un diapazona noteikšanas) tehnoloģija autobūves nozarē galvenokārt ir vērsta uz braukšanas drošības uzlabošanu un autonomās braukšanas tehnoloģiju attīstību. Tās pamattehnoloģija,Lidojuma laiks (ToF), darbojas, izstarojot lāzera impulsus un aprēķinot laiku, kas nepieciešams, lai šie impulsi atstarotos no šķēršļiem. Šī metode ģenerē ļoti precīzus "punktu mākoņa" datus, kas var izveidot detalizētas trīsdimensiju vides kartes ap transportlīdzekli ar centimetru precizitāti, piedāvājot automašīnām ārkārtīgi precīzu telpiskās atpazīšanas iespēju.
LiDAR tehnoloģijas pielietojums autobūves nozarē galvenokārt ir koncentrēts šādās jomās:
Autonomās braukšanas sistēmas:LiDAR ir viena no galvenajām tehnoloģijām, lai sasniegtu augstu autonomās braukšanas līmeni. Tā precīzi uztver vidi ap transportlīdzekli, tostarp citus transportlīdzekļus, gājējus, ceļa zīmes un ceļa apstākļus, tādējādi palīdzot autonomajām braukšanas sistēmām pieņemt ātrus un precīzus lēmumus.
Uzlabotas vadītāja palīdzības sistēmas (ADAS):Vadītāja palīdzības jomā LiDAR tiek izmantots, lai uzlabotu transportlīdzekļu drošības funkcijas, tostarp adaptīvo kruīza kontroli, avārijas bremzēšanu, gājēju noteikšanu un šķēršļu apiešanas funkcijas.
Transportlīdzekļu navigācija un pozicionēšana:LiDAR ģenerētās augstas precizitātes 3D kartes var ievērojami uzlabot transportlīdzekļu pozicionēšanas precizitāti, īpaši pilsētvidē, kur GPS signāli ir ierobežoti.
Satiksmes uzraudzība un pārvaldība:LiDAR var izmantot satiksmes plūsmas uzraudzībai un analīzei, palīdzot pilsētas satiksmes sistēmām optimizēt luksoforu kontroli un samazināt sastrēgumus.
Tālizpētei, tālmēru noteikšanai, automatizācijai un DTS utt.
Vai nepieciešama bezmaksas konsultācija?
Automobiļu LiDAR tendences
1. LiDAR miniaturizācija
Automobiļu nozares tradicionālais uzskats ir tāds, ka autonomajiem transportlīdzekļiem nevajadzētu atšķirties pēc izskata no parastajām automašīnām, lai saglabātu braukšanas prieku un efektīvu aerodinamiku. Šī perspektīva ir veicinājusi tendenci miniaturizēt LiDAR sistēmas. Nākotnes ideāls ir tāds, lai LiDAR būtu pietiekami mazs, lai to varētu nemanāmi integrēt transportlīdzekļa virsbūvē. Tas nozīmē mehāniski rotējošu detaļu samazināšanu vai pat likvidēšanu, kas atbilst nozares pakāpeniskai pārejai no pašreizējām lāzeru konstrukcijām uz cietvielu LiDAR risinājumiem. Cietvielu LiDAR, kam nav kustīgu detaļu, piedāvā kompaktu, uzticamu un izturīgu risinājumu, kas labi atbilst mūsdienu transportlīdzekļu estētiskajām un funkcionālajām prasībām.
2. Iegultie LiDAR risinājumi
Tā kā autonomās braukšanas tehnoloģijas pēdējos gados ir attīstījušās, daži LiDAR ražotāji ir sākuši sadarboties ar automobiļu detaļu piegādātājiem, lai izstrādātu risinājumus, kas integrē LiDAR transportlīdzekļa daļās, piemēram, priekšējos lukturos. Šī integrācija ne tikai kalpo LiDAR sistēmu noslēpšanai, saglabājot transportlīdzekļa estētisko pievilcību, bet arī izmanto stratēģisko izvietojumu, lai optimizētu LiDAR redzeslauku un funkcionalitāti. Vieglajiem transportlīdzekļiem noteiktām uzlaboto vadītāja palīdzības sistēmu (ADAS) funkcijām ir nepieciešams, lai LiDAR koncentrētos uz noteiktiem leņķiem, nevis nodrošinātu 360° skatu. Tomēr augstākam autonomijas līmenim, piemēram, 4. līmenim, drošības apsvērumi prasa 360° horizontālu redzeslauku. Paredzams, ka tas novedīs pie daudzpunktu konfigurācijām, kas nodrošinās pilnīgu pārklājumu ap transportlīdzekli.
3.Izmaksu samazināšana
LiDAR tehnoloģijai attīstoties un ražošanai paplašinoties, izmaksas samazinās, padarot šīs sistēmas iespējamu iekļaut plašākā transportlīdzekļu klāstā, tostarp vidējas klases modeļos. Paredzams, ka šī LiDAR tehnoloģijas demokratizācija paātrinās modernu drošības un autonomās braukšanas funkciju ieviešanu visā autobūves tirgū.
Mūsdienās tirgū pieejamie LIDAR pārsvarā ir 905 nm un 1550 nm/1535 nm LIDAR, taču izmaksu ziņā 905 nm ir priekšrocība.
· 905 nm LiDARParasti 905 nm LiDAR sistēmas ir lētākas, pateicoties komponentu plašajai pieejamībai un nobriedušajiem ražošanas procesiem, kas saistīti ar šo viļņa garumu. Šī izmaksu priekšrocība padara 905 nm LiDAR pievilcīgu lietojumiem, kuros attālums un acu drošība ir mazāk svarīgi.
· 1550/1535 nm LiDAR1550/1535 nm sistēmu komponenti, piemēram, lāzeri un detektori, parasti ir dārgāki, daļēji tāpēc, ka tehnoloģija nav tik izplatīta un komponenti ir sarežģītāki. Tomēr ieguvumi drošības un veiktspējas ziņā var attaisnot augstākas izmaksas noteiktos lietojumos, jo īpaši autonomajā braukšanā, kur liela darbības rādiusa noteikšana un drošība ir ārkārtīgi svarīgas.
[Saite:Lasiet vairāk par 905 nm un 1550 nm/1535 nm LiDAR salīdzinājumu.]
4. Paaugstināta drošība un uzlabotas ADAS sistēmas
LiDAR tehnoloģija ievērojami uzlabo uzlaboto vadītāja palīdzības sistēmu (ADAS) veiktspēju, nodrošinot transportlīdzekļiem precīzas vides kartēšanas iespējas. Šī precizitāte uzlabo tādas drošības funkcijas kā sadursmju novēršana, gājēju noteikšana un adaptīvā kruīza kontrole, virzot nozari tuvāk pilnībā autonomas braukšanas sasniegšanai.
Bieži uzdotie jautājumi
Transportlīdzekļos LIDAR sensori izstaro gaismas impulsus, kas atstarojas no objektiem un atgriežas pie sensora. Laiks, kas nepieciešams impulsu atgriešanai, tiek izmantots, lai aprēķinātu attālumu līdz objektiem. Šī informācija palīdz izveidot detalizētu transportlīdzekļa apkārtnes 3D karti.
Tipiska automobiļu LIDAR sistēma sastāv no lāzera gaismas impulsu izstarošanai, skenera un optikas impulsu virzīšanai, fotodetektora atstarotās gaismas uztveršanai un apstrādes bloka datu analīzei un vides 3D attēlojuma izveidei.
Jā, LIDAR var noteikt kustīgus objektus. Mērot objektu pozīcijas izmaiņas laika gaitā, LIDAR var aprēķināt to ātrumu un trajektoriju.
LIDAR ir integrēts transportlīdzekļu drošības sistēmās, lai uzlabotu tādas funkcijas kā adaptīvā kruīza kontrole, sadursmju novēršana un gājēju noteikšana, nodrošinot precīzus un uzticamus attāluma mērījumus un objektu noteikšanu.
Pastāvīgie automobiļu LIDAR tehnoloģijas sasniegumi ietver LIDAR sistēmu izmēra un izmaksu samazināšanu, to darbības rādiusa un izšķirtspējas palielināšanu, kā arī to nemanāmāku integrēšanu transportlīdzekļu dizainā un funkcionalitātē.
[saite:]LIDAR lāzera galvenie parametri]
1,5 μm impulsa šķiedru lāzers ir lāzera avota veids, ko izmanto automobiļu LIDAR sistēmās un kas izstaro gaismu ar 1,5 mikrometru (μm) viļņa garumu. Tas ģenerē īsus infrasarkanās gaismas impulsus, kurus izmanto attālumu mērīšanai, atstarojoties no objektiem un atgriežoties LIDAR sensorā.
1,5 μm viļņa garums tiek izmantots, jo tas nodrošina labu līdzsvaru starp acu drošību un atmosfēras iekļūšanu. Lāzeri šajā viļņu garumā retāk kaitē cilvēka acīm nekā tie, kas izstaro īsākus viļņu garumus, un var labi darboties dažādos laika apstākļos.
Lai gan 1,5 μm lāzeri miglā un lietū darbojas labāk nekā redzamā gaisma, to spēja iekļūt atmosfēras šķēršļos joprojām ir ierobežota. Nelabvēlīgos laika apstākļos veiktspēja parasti ir labāka nekā īsāka viļņa garuma lāzeriem, taču ne tik efektīva kā garāka viļņa garuma lāzeri.
Lai gan 1,5 μm impulsa šķiedru lāzeri sākotnēji var palielināt LIDAR sistēmu izmaksas to sarežģītās tehnoloģijas dēļ, paredzams, ka ražošanas sasniegumi un apjomradīti ietaupījumi laika gaitā samazinās izmaksas. To sniegtās priekšrocības veiktspējas un drošības ziņā tiek uzskatītas par attaisnojošu ieguldījumu. Izcilā veiktspēja un uzlabotās drošības funkcijas, ko nodrošina 1,5 μm impulsa šķiedru lāzeri, padara tos par vērtīgu ieguldījumu automobiļu LIDAR sistēmās..