Contextul LiDAR pentru industria auto
Din 2015 până în 2020, țara a emis mai multe politici conexe, concentrându-se pe „vehicule inteligente conectate„și”vehicule autonomeLa începutul anului 2020, guvernul a emis două planuri: Strategia de Inovare și Dezvoltare a Vehiculelor Inteligente și Clasificarea Automatizării Condusului Auto, pentru a clarifica poziția strategică și direcția viitoare de dezvoltare a condusului autonom.
Yole Development, o firmă de consultanță internațională, a publicat un raport de cercetare industrială asociat cu „Lidar pentru aplicații auto și industriale”, menționând că piața lidar în domeniul auto poate ajunge la 5,7 miliarde de dolari americani până în 2026, iar rata anuală compusă de creștere ar putea crește la peste 21% în următorii cinci ani.
Ce este LiDAR-ul auto?
LiDAR, prescurtare de la Light Detection and Ranging (Detectare și Măsurare a Distanței Luminii), este o tehnologie revoluționară care a transformat industria auto, în special în domeniul vehiculelor autonome. Funcționează prin emiterea de impulsuri de lumină - de obicei de la un laser - către țintă și măsurarea timpului necesar pentru ca lumina să se întoarcă la senzor. Aceste date sunt apoi utilizate pentru a crea hărți tridimensionale detaliate ale mediului din jurul vehiculului.
Sistemele LiDAR sunt renumite pentru precizia și capacitatea lor de a detecta obiecte cu o acuratețe ridicată, ceea ce le face un instrument indispensabil pentru condusul autonom. Spre deosebire de camerele care se bazează pe lumina vizibilă și pot avea dificultăți în anumite condiții, cum ar fi lumina slabă sau lumina directă a soarelui, senzorii LiDAR oferă date fiabile într-o varietate de condiții de iluminare și vreme. În plus, capacitatea LiDAR de a măsura cu precizie distanțele permite detectarea obiectelor, a dimensiunii acestora și chiar a vitezei lor, ceea ce este crucial pentru navigarea în scenarii complexe de condus.
Diagrama de flux a principiului de funcționare LiDAR
Aplicații LiDAR în automatizare:
Tehnologia LiDAR (Detecție și Telemetrie a Lumilor) din industria auto se concentrează în principal pe îmbunătățirea siguranței la volan și pe dezvoltarea tehnologiilor de conducere autonomă. Tehnologia sa principală,Timpul de zbor (ToF), funcționează prin emiterea de impulsuri laser și calcularea timpului necesar pentru ca aceste impulsuri să fie reflectate înapoi de obstacole. Această metodă produce date de tip „nor de puncte” extrem de precise, care pot crea hărți tridimensionale detaliate ale mediului din jurul vehiculului cu o precizie de ordinul centimetrilor, oferind o capacitate de recunoaștere spațială excepțional de precisă pentru automobile.
Aplicarea tehnologiei LiDAR în sectorul auto este concentrată în principal în următoarele domenii:
Sisteme de conducere autonomă:LiDAR este una dintre tehnologiile cheie pentru atingerea unor niveluri avansate de conducere autonomă. Percepe cu precizie mediul din jurul vehiculului, inclusiv alte vehicule, pietoni, semne rutiere și condițiile de drum, ajutând astfel sistemele de conducere autonomă să ia decizii rapide și precise.
Sisteme avansate de asistență a șoferului (ADAS):În domeniul asistenței șoferului, LiDAR este utilizat pentru a îmbunătăți caracteristicile de siguranță ale vehiculelor, inclusiv pilotul adaptiv, frânarea de urgență, detectarea pietonilor și funcțiile de evitare a obstacolelor.
Navigație și poziționare a vehiculelor:Hărțile 3D de înaltă precizie generate de LiDAR pot îmbunătăți semnificativ precizia poziționării vehiculelor, în special în mediile urbane unde semnalele GPS sunt limitate.
Monitorizarea și gestionarea traficului:LiDAR poate fi utilizat pentru monitorizarea și analizarea fluxului de trafic, ajutând sistemele de trafic urban în optimizarea controlului semnalizării și reducerea congestiei.
Pentru teledetecție, telemetru, automatizare și DTS etc.
Aveți nevoie de o consultație gratuită?
Tendințe către LiDAR-ul auto
1. Miniaturizarea LiDAR
Viziunea tradițională a industriei auto susține că vehiculele autonome nu ar trebui să difere ca aspect de mașinile convenționale pentru a menține plăcerea condusului și aerodinamica eficientă. Această perspectivă a propulsat tendința către miniaturizarea sistemelor LiDAR. Idealul viitor este ca LiDAR-ul să fie suficient de mic pentru a fi integrat perfect în caroseria vehiculului. Aceasta înseamnă minimizarea sau chiar eliminarea pieselor mecanice rotative, o schimbare care se aliniază cu trecerea treptată a industriei de la structurile laser actuale către soluții LiDAR în stare solidă. LiDAR-ul în stare solidă, lipsit de piese mobile, oferă o soluție compactă, fiabilă și durabilă, care se încadrează bine în cerințele estetice și funcționale ale vehiculelor moderne.
2. Soluții LiDAR încorporate
Pe măsură ce tehnologiile de conducere autonomă au avansat în ultimii ani, unii producători de LiDAR au început să colaboreze cu furnizorii de piese auto pentru a dezvolta soluții care integrează LiDAR în componente ale vehiculului, cum ar fi farurile. Această integrare nu numai că servește la ascunderea sistemelor LiDAR, menținând atractivitatea estetică a vehiculului, dar valorifică și amplasarea strategică pentru a optimiza câmpul vizual și funcționalitatea LiDAR. Pentru vehiculele de pasageri, anumite funcții ale sistemelor avansate de asistență a șoferului (ADAS) necesită ca LiDAR să se concentreze pe unghiuri specifice, mai degrabă decât să ofere o vedere de 360°. Cu toate acestea, pentru niveluri mai ridicate de autonomie, cum ar fi Nivelul 4, considerațiile de siguranță necesită un câmp vizual orizontal de 360°. Se așteaptă ca acest lucru să ducă la configurații multi-punct care asigură o acoperire completă în jurul vehiculului.
3.Reducerea costurilor
Pe măsură ce tehnologia LiDAR se maturizează și producția se extinde, costurile scad, ceea ce face fezabilă încorporarea acestor sisteme într-o gamă mai largă de vehicule, inclusiv în modele de gamă medie. Se așteaptă ca această democratizare a tehnologiei LiDAR să accelereze adoptarea funcțiilor avansate de siguranță și conducere autonomă pe piața auto.
LIDAR-urile de pe piață astăzi sunt în mare parte LIDAR-uri de 905nm și 1550nm/1535nm, dar în ceea ce privește costul, 905nm are avantajul.
· LiDAR de 905nmÎn general, sistemele LiDAR de 905 nm sunt mai puțin costisitoare datorită disponibilității pe scară largă a componentelor și a proceselor de fabricație mature asociate cu această lungime de undă. Acest avantaj de cost face ca LiDAR de 905 nm să fie atractiv pentru aplicații în care raza de acțiune și siguranța ochilor sunt mai puțin importante.
· LiDAR 1550/1535nmComponentele pentru sistemele de 1550/1535nm, cum ar fi laserele și detectoarele, tind să fie mai scumpe, parțial pentru că tehnologia este mai puțin răspândită, iar componentele sunt mai complexe. Cu toate acestea, beneficiile în ceea ce privește siguranța și performanța pot justifica costul mai mare pentru anumite aplicații, în special în conducerea autonomă, unde detectarea la distanță lungă și siguranța sunt primordiale.
[Legătură:Citește mai multe despre comparația dintre LiDAR de 905nm și 1550nm/1535nm]
4. Siguranță sporită și sisteme de asistență pentru șoferi (ADAS) îmbunătățite
Tehnologia LiDAR îmbunătățește semnificativ performanța sistemelor avansate de asistență la șofer (ADAS), oferind vehiculelor capacități precise de cartografiere a mediului. Această precizie îmbunătățește caracteristicile de siguranță, cum ar fi evitarea coliziunilor, detectarea pietonilor și pilotul adaptiv, împingând industria mai aproape de realizarea unei conduceri complet autonome.
Întrebări frecvente
În vehicule, senzorii LIDAR emit impulsuri de lumină care ricoșează de pe obiecte și se întorc la senzor. Timpul necesar pentru ca impulsurile să se întoarcă este utilizat pentru a calcula distanța până la obiecte. Aceste informații ajută la crearea unei hărți 3D detaliate a împrejurimilor vehiculului.
Un sistem LIDAR auto tipic constă dintr-un laser pentru a emite impulsuri luminoase, un scaner și optică pentru a direcționa impulsurile, un fotodetector pentru a capta lumina reflectată și o unitate de procesare pentru a analiza datele și a crea o reprezentare 3D a mediului înconjurător.
Da, LIDAR poate detecta obiecte în mișcare. Măsurând schimbarea poziției obiectelor în timp, LIDAR poate calcula viteza și traiectoria acestora.
LIDAR este integrat în sistemele de siguranță ale vehiculelor pentru a îmbunătăți funcții precum pilotul adaptiv, evitarea coliziunilor și detectarea pietonilor, oferind măsurători precise și fiabile ale distanței și detectarea obiectelor.
Dezvoltările continue în tehnologia LIDAR auto includ reducerea dimensiunii și a costului sistemelor LIDAR, creșterea razei de acțiune și a rezoluției acestora și integrarea lor mai perfectă în designul și funcționalitatea vehiculelor.
[legătură:Parametrii cheie ai laserului LIDAR]
Un laser cu fibră pulsată de 1,5 μm este un tip de sursă laser utilizată în sistemele LIDAR auto, care emite lumină la o lungime de undă de 1,5 micrometri (μm). Acesta generează impulsuri scurte de lumină infraroșie care sunt folosite pentru a măsura distanțele prin reflectarea obiectelor și revenirea la senzorul LIDAR.
Lungimea de undă de 1,5 μm este utilizată deoarece oferă un echilibru bun între siguranța ochilor și penetrarea atmosferică. Laserele din acest interval de lungimi de undă sunt mai puțin susceptibile de a dăuna ochilor umani decât cele care emit la lungimi de undă mai scurte și pot funcționa bine în diverse condiții meteorologice.
Deși laserele de 1,5 μm au performanțe mai bune decât lumina vizibilă în ceață și ploaie, capacitatea lor de a penetra obstacolele atmosferice este încă limitată. Performanța în condiții meteorologice nefavorabile este în general mai bună decât cea a laserelor cu lungime de undă mai scurtă, dar nu la fel de eficientă ca opțiunile cu lungime de undă mai mare.
Deși laserele cu fibră pulsată de 1,5 μm pot crește inițial costul sistemelor LIDAR datorită tehnologiei lor sofisticate, se așteaptă ca progresele în fabricație și economiile de scară să reducă costurile în timp. Beneficiile lor în ceea ce privește performanța și siguranța sunt considerate a justifica investiția. Performanța superioară și caracteristicile de siguranță îmbunătățite oferite de laserele cu fibră pulsată de 1,5 μm le fac o investiție valoroasă pentru sistemele LIDAR auto..