Bakgrunn for LiDAR i bilindustrien
Fra 2015 til 2020 utstedte landet flere relaterte retningslinjer, med fokus på 'intelligente tilkoblede kjøretøyogautonome kjøretøyI begynnelsen av 2020 publiserte nasjonen to planer: Strategi for innovasjon og utvikling av intelligente kjøretøy og klassifisering av automatisert bilkjøring, for å avklare den strategiske posisjonen og den fremtidige utviklingsretningen for autonom kjøring.
Yole Development, et verdensomspennende konsulentfirma, publiserte en bransjeforskningsrapport knyttet til «Lidar for Automotive and Industrial Applications», og nevnte at lidarmarkedet innen bilindustrien kan nå 5,7 milliarder amerikanske dollar innen 2026, og det forventes at den årlige vekstraten kan øke til mer enn 21 % i løpet av de neste fem årene.
Hva er LiDAR for biler?
LiDAR, forkortelse for Light Detection and Ranging, er en revolusjonerende teknologi som har forvandlet bilindustrien, spesielt innen autonome kjøretøy. Den fungerer ved å sende ut lyspulser – vanligvis fra en laser – mot målet og måle tiden det tar før lyset reflekteres tilbake til sensoren. Disse dataene brukes deretter til å lage detaljerte tredimensjonale kart over miljøet rundt kjøretøyet.
LiDAR-systemer er kjent for sin presisjon og evne til å oppdage objekter med høy nøyaktighet, noe som gjør dem til et uunnværlig verktøy for autonom kjøring. I motsetning til kameraer som er avhengige av synlig lys og kan slite under visse forhold som svakt lys eller direkte sollys, gir LiDAR-sensorer pålitelige data under en rekke lys- og værforhold. Videre tillater LiDARs evne til å måle avstander nøyaktig deteksjon av objekter, deres størrelse og til og med deres hastighet, noe som er avgjørende for å navigere i komplekse kjørescenarier.
Flytskjema for LiDAR-arbeidsprinsipp
LiDAR-applikasjoner innen automatisering:
LiDAR-teknologi (Light Detection and Ranging) i bilindustrien fokuserer primært på å forbedre kjøresikkerheten og fremme autonome kjøreteknologier. Kjerneteknologien,Flytid (ToF), fungerer ved å sende ut laserpulser og beregne tiden det tar før disse pulsene reflekteres tilbake fra hindringer. Denne metoden produserer svært nøyaktige «punktsky»-data, som kan lage detaljerte tredimensjonale kart over miljøet rundt kjøretøyet med presisjon på centimeternivå, noe som gir en usedvanlig nøyaktig romlig gjenkjenningsevne for biler.
Anvendelsen av LiDAR-teknologi i bilsektoren er hovedsakelig konsentrert innen følgende områder:
Autonome kjøresystemer:LiDAR er en av nøkkelteknologiene for å oppnå avanserte nivåer av autonom kjøring. Den oppfatter miljøet rundt kjøretøyet presist, inkludert andre kjøretøy, fotgjengere, veiskilt og veiforhold, og hjelper dermed autonome kjøresystemer med å ta raske og nøyaktige beslutninger.
Avanserte førerassistansesystemer (ADAS):Innen førerassistanse brukes LiDAR til å forbedre kjøretøyets sikkerhetsfunksjoner, inkludert adaptiv cruisekontroll, nødbremsing, fotgjengerdeteksjon og hindringsunngåelsesfunksjoner.
Kjøretøynavigasjon og posisjonering:De svært presise 3D-kartene som genereres av LiDAR kan forbedre kjøretøyets posisjoneringsnøyaktighet betydelig, spesielt i bymiljøer der GPS-signaler er begrensede.
Trafikkovervåking og -styring:LiDAR kan brukes til å overvåke og analysere trafikkflyt, noe som hjelper byens trafikksystemer med å optimalisere signalkontroll og redusere trafikkork.
For fjernmåling, avstandsmåling, automatisering og DTS, osv.
Trenger du en gratis konsultasjon?
Trender mot LiDAR i bilindustrien
1. LiDAR-miniatyrisering
Bilindustriens tradisjonelle syn er at autonome kjøretøy ikke bør avvike i utseende fra konvensjonelle biler for å opprettholde kjøreglede og effektiv aerodynamikk. Dette perspektivet har drevet trenden mot miniatyrisering av LiDAR-systemer. Fremtidsidealet er at LiDAR skal være liten nok til å integreres sømløst i kjøretøyets karosseri. Dette betyr å minimere eller til og med eliminere mekaniske roterende deler, et skifte som samsvarer med bransjens gradvise overgang fra nåværende laserstrukturer til solid-state LiDAR-løsninger. Solid-state LiDAR, uten bevegelige deler, tilbyr en kompakt, pålitelig og holdbar løsning som passer godt inn i de estetiske og funksjonelle kravene til moderne kjøretøy.
2. Innebygde LiDAR-løsninger
Etter hvert som teknologien for autonom kjøring har utviklet seg de siste årene, har noen LiDAR-produsenter begynt å samarbeide med leverandører av bildeler for å utvikle løsninger som integrerer LiDAR i deler av kjøretøyet, for eksempel frontlykter. Denne integrasjonen tjener ikke bare til å skjule LiDAR-systemene, og opprettholder kjøretøyets estetiske appell, men utnytter også den strategiske plasseringen for å optimalisere LiDARs synsfelt og funksjonalitet. For personbiler krever visse funksjoner i Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) at LiDAR fokuserer på bestemte vinkler i stedet for å gi en 360°-visning. For høyere nivåer av autonomi, for eksempel nivå 4, nødvendiggjør imidlertid sikkerhetshensyn et 360° horisontalt synsfelt. Dette forventes å føre til flerpunktskonfigurasjoner som sikrer full dekning rundt kjøretøyet.
3.Kostnadsreduksjon
Etter hvert som LiDAR-teknologien modnes og produksjonen skaleres opp, synker kostnadene, noe som gjør det mulig å integrere disse systemene i et bredere spekter av kjøretøy, inkludert mellomklassemodeller. Denne demokratiseringen av LiDAR-teknologi forventes å akselerere adopsjonen av avanserte sikkerhets- og autonome kjørefunksjoner i hele bilmarkedet.
LIDAR-ene på markedet i dag er for det meste 905 nm og 1550 nm/1535 nm LIDAR-er, men kostnadsmessig har 905 nm en fordel.
· 905nm LiDARGenerelt er 905nm LiDAR-systemer rimeligere på grunn av den utbredte tilgjengeligheten av komponenter og de modne produksjonsprosessene knyttet til denne bølgelengden. Denne kostnadsfordelen gjør 905nm LiDAR attraktiv for applikasjoner der rekkevidde og øyesikkerhet er mindre kritisk.
· 1550/1535nm LiDARKomponentene for 1550/1535nm-systemer, som lasere og detektorer, har en tendens til å være dyrere, delvis fordi teknologien er mindre utbredt og komponentene er mer komplekse. Fordelene når det gjelder sikkerhet og ytelse kan imidlertid rettferdiggjøre den høyere kostnaden for visse applikasjoner, spesielt innen autonom kjøring der langdistansedeteksjon og sikkerhet er avgjørende.
[Lenke:Les mer om sammenligningen mellom 905nm og 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Økt sikkerhet og forbedret ADAS
LiDAR-teknologi forbedrer ytelsen til avanserte førerassistansesystemer (ADAS) betydelig, og gir kjøretøy presise kartleggingsmuligheter for miljøet. Denne presisjonen forbedrer sikkerhetsfunksjoner som kollisjonsunngåelse, fotgjengerdeteksjon og adaptiv cruisekontroll, noe som bringer bransjen nærmere å oppnå fullstendig autonom kjøring.
Vanlige spørsmål
I kjøretøy sender LIDAR-sensorer ut lyspulser som reflekteres fra objekter og returnerer til sensoren. Tiden det tar for pulsene å returnere brukes til å beregne avstanden til objekter. Denne informasjonen bidrar til å lage et detaljert 3D-kart over kjøretøyets omgivelser.
Et typisk LIDAR-system for biler består av en laser som sender ut lyspulser, en skanner og optikk for å dirigere pulsene, en fotodetektor for å fange opp det reflekterte lyset og en prosessorenhet for å analysere dataene og lage en 3D-representasjon av miljøet.
Ja, LIDAR kan oppdage objekter i bevegelse. Ved å måle endringen i objekters posisjon over tid, kan LIDAR beregne hastigheten og banen deres.
LIDAR er integrert i kjøretøysikkerhetssystemer for å forbedre funksjoner som adaptiv cruisekontroll, kollisjonsunngåelse og fotgjengerdeteksjon ved å gi nøyaktige og pålitelige avstandsmålinger og objektdeteksjon.
Pågående utvikling innen LIDAR-teknologi for biler inkluderer å redusere størrelsen og kostnadene til LIDAR-systemer, øke rekkevidden og oppløsningen, og integrere dem mer sømløst i kjøretøyenes design og funksjonalitet.
En 1,5 μm pulserende fiberlaser er en type laserkilde som brukes i LIDAR-systemer i biler, og som sender ut lys med en bølgelengde på 1,5 mikrometer (μm). Den genererer korte pulser med infrarødt lys som brukes til å måle avstander ved å reflekteres fra objekter og returnere til LIDAR-sensoren.
Bølgelengden på 1,5 μm brukes fordi den gir en god balanse mellom øyesikkerhet og atmosfærisk penetrasjon. Lasere i dette bølgelengdeområdet er mindre sannsynlig å skade menneskers øyne enn de som sender ut på kortere bølgelengder, og kan fungere godt under forskjellige værforhold.
Selv om 1,5 μm-lasere yter bedre enn synlig lys i tåke og regn, er deres evne til å trenge gjennom atmosfæriske hindringer fortsatt begrenset. Ytelsen under ugunstige værforhold er generelt bedre enn lasere med kortere bølgelengde, men ikke like effektiv som alternativer med lengre bølgelengde.
Selv om 1,5 μm pulsfiberlasere i utgangspunktet kan øke kostnadene for LIDAR-systemer på grunn av deres sofistikerte teknologi, forventes det at fremskritt innen produksjon og stordriftsfordeler vil redusere kostnadene over tid. Fordelene deres når det gjelder ytelse og sikkerhet anses å rettferdiggjøre investeringen. Den overlegne ytelsen og de forbedrede sikkerhetsfunksjonene som tilbys av 1,5 μm pulsfiberlasere, gjør dem til en verdig investering for LIDAR-systemer i bilindustrien..