История автомобильного LiDAR
С 2015 по 2020 год страна приняла несколько взаимосвязанных политических мер, уделяя особое внимание:интеллектуальные подключенные транспортные средства' и 'автономные транспортные средстваВ начале 2020 года страна опубликовала два плана: «Стратегию инноваций и развития интеллектуальных транспортных средств» и «Классификацию систем автоматизации вождения автомобилей», чтобы прояснить стратегическое положение и будущее направление развития автономного вождения.
Международная консалтинговая компания Yole Development опубликовала отчет по исследованию отрасли на тему «Лидар для автомобильной промышленности и промышленного применения», в котором говорится, что рынок лидаров в автомобильной отрасли может достичь 5,7 млрд долларов США к 2026 году, а ожидаемый среднегодовой темп роста может превысить 21% в течение следующих пяти лет.
Что такое автомобильный лидар?
LiDAR (аббревиатура от Light Detection and Ranging, «обнаружение света и определение дальности») — революционная технология, которая преобразила автомобильную промышленность, особенно в сфере беспилотных автомобилей. Принцип её работы заключается в излучении световых импульсов (обычно лазерных) в направлении цели и измерении времени, необходимого для отражения света обратно к датчику. Эти данные затем используются для создания подробных трёхмерных карт пространства вокруг автомобиля.
Системы LiDAR известны своей точностью и способностью обнаруживать объекты с высокой точностью, что делает их незаменимым инструментом для автономного вождения. В отличие от камер, которые используют видимый свет и могут работать некорректно в определённых условиях, таких как слабое освещение или прямой солнечный свет, датчики LiDAR предоставляют надёжные данные в различных условиях освещения и погодных условиях. Более того, способность LiDAR точно измерять расстояние позволяет обнаруживать объекты, их размер и даже скорость, что критически важно для навигации в сложных дорожных ситуациях.
Схема принципа работы LiDAR
Применение LiDAR в автоматизации:
Технология LiDAR (обнаружение и определение дальности с помощью света) в автомобильной промышленности в первую очередь направлена на повышение безопасности вождения и развитие технологий автономного вождения. Её основная технология,Время пролета (ToF)Работает, испуская лазерные импульсы и рассчитывая время, необходимое для их отражения от препятствий. Этот метод позволяет получать высокоточные данные в виде «облака точек», которые позволяют создавать подробные трёхмерные карты пространства вокруг автомобиля с точностью до сантиметра, обеспечивая исключительно точное пространственное распознавание для автомобилей.
Применение технологии LiDAR в автомобильной отрасли в основном сосредоточено в следующих областях:
Системы автономного вождения:Лидар — одна из ключевых технологий для достижения продвинутого уровня автономного вождения. Он точно распознаёт окружающую обстановку вокруг автомобиля, включая другие транспортные средства, пешеходов, дорожные знаки и дорожную обстановку, помогая системам автономного вождения быстро и точно принимать решения.
Современные системы помощи водителю (ADAS):В сфере помощи водителю LiDAR используется для улучшения функций безопасности транспортного средства, включая адаптивный круиз-контроль, экстренное торможение, обнаружение пешеходов и функции обхода препятствий.
Навигация и позиционирование транспортного средства:Высокоточные 3D-карты, создаваемые LiDAR, могут значительно повысить точность определения местоположения транспортного средства, особенно в городских условиях, где сигналы GPS ограничены.
Мониторинг и управление дорожным движением:LiDAR можно использовать для мониторинга и анализа транспортного потока, помогая городским транспортным системам оптимизировать управление сигналами и уменьшить заторы.
Для дистанционного зондирования, дальномера, автоматизации и DTS и т. д.
Нужна бесплатная консультация?
Тенденции в отношении автомобильных лидаров
1. Миниатюризация лидара
Традиционно в автомобильной промышленности считается, что автономные транспортные средства не должны отличаться внешне от обычных автомобилей, чтобы обеспечить удовольствие от вождения и эффективную аэродинамику. Эта точка зрения привела к тенденции к миниатюризации систем LiDAR. В идеале LiDAR должен быть достаточно компактным, чтобы его можно было легко интегрировать в кузов автомобиля. Это означает минимизацию или даже полное отсутствие механических вращающихся деталей, что согласуется с постепенным переходом отрасли от современных лазерных структур к твердотельным LiDAR-решениям. Твердотельный LiDAR, лишенный движущихся частей, представляет собой компактное, надежное и долговечное решение, которое хорошо соответствует эстетическим и функциональным требованиям современных автомобилей.
2. Встроенные решения LiDAR
В последние годы, в связи с развитием технологий автономного вождения, некоторые производители LiDAR начали сотрудничать с поставщиками автомобильных комплектующих для разработки решений, позволяющих интегрировать LiDAR в такие элементы автомобиля, как фары. Такая интеграция не только позволяет скрыть LiDAR-системы, сохраняя эстетическую привлекательность автомобиля, но и использует стратегическое расположение для оптимизации поля зрения и функциональности LiDAR. В легковых автомобилях некоторые функции усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS) требуют, чтобы LiDAR фокусировался на определенных углах, а не обеспечивал обзор на 360°. Однако для более высоких уровней автономности, таких как Уровень 4, соображения безопасности требуют обзора на 360° по горизонтали. Ожидается, что это приведет к появлению многоточечных конфигураций, обеспечивающих полный охват вокруг автомобиля.
3.Снижение затрат
По мере развития технологии LiDAR и масштабирования производства, стоимость снижается, что делает возможным внедрение этих систем в более широкий спектр автомобилей, включая модели среднего класса. Ожидается, что такая демократизация технологии LiDAR ускорит внедрение передовых функций безопасности и автономного вождения на автомобильном рынке.
Сегодня на рынке в основном представлены лидары с длиной волны 905 нм и 1550 нм/1535 нм, но с точки зрения стоимости преимущество имеет 905 нм.
· 905 нм Лидар: Как правило, системы LiDAR с длиной волны 905 нм менее дороги благодаря широкой доступности компонентов и отлаженным производственным процессам, связанным с этой длиной волны. Это ценовое преимущество делает LiDAR с длиной волны 905 нм привлекательным для приложений, где дальность и безопасность для глаз не так важны.
· Лидар 1550/1535 нмКомпоненты для систем с длиной волны 1550/1535 нм, такие как лазеры и детекторы, как правило, более дороги, отчасти из-за меньшей распространённости этой технологии и более высокой сложности компонентов. Однако преимущества с точки зрения безопасности и производительности могут оправдать более высокую стоимость для некоторых приложений, особенно в сфере автономного вождения, где дальнее обнаружение и безопасность имеют первостепенное значение.
[Связь:Подробнее о сравнении LiDAR 905 нм и 1550 нм/1535 нм]
4. Повышенная безопасность и усовершенствованная система ADAS
Технология LiDAR значительно повышает эффективность современных систем помощи водителю (ADAS), предоставляя автомобилям возможность точного картирования окружающей среды. Эта точность улучшает такие функции безопасности, как предотвращение столкновений, обнаружение пешеходов и адаптивный круиз-контроль, приближая отрасль к достижению полностью автономного вождения.
Часто задаваемые вопросы
В автомобилях датчики LIDAR излучают световые импульсы, которые отражаются от объектов и возвращаются к датчику. Время, необходимое для возврата импульсов, используется для расчета расстояния до объектов. Эта информация помогает создать подробную трехмерную карту окрестностей автомобиля.
Типичная автомобильная система ЛИДАР состоит из лазера для излучения световых импульсов, сканера и оптики для направления импульсов, фотодетектора для улавливания отраженного света и процессора для анализа данных и создания трехмерного изображения окружающей среды.
Да, лидар может обнаруживать движущиеся объекты. Измеряя изменение положения объектов с течением времени, лидар может рассчитать их скорость и траекторию.
Лидар интегрируется в системы безопасности транспортных средств для улучшения таких функций, как адаптивный круиз-контроль, предотвращение столкновений и обнаружение пешеходов, обеспечивая точное и надежное измерение расстояния и обнаружение объектов.
Текущие разработки в области автомобильных ЛИДАР-технологий включают уменьшение размера и стоимости ЛИДАР-систем, увеличение их дальности и разрешения, а также их более полную интеграцию в конструкцию и функциональность транспортных средств.
[связь:Основные параметры лазера ЛИДАР]
Импульсный волоконный лазер с длиной волны 1,5 мкм — это тип лазерного источника, используемого в автомобильных лидарах. Он излучает свет с длиной волны 1,5 микрометра (мкм). Он генерирует короткие импульсы инфракрасного света, которые используются для измерения расстояний, отражаясь от объектов и возвращаясь к датчику лидара.
Длина волны 1,5 мкм используется потому, что она обеспечивает оптимальный баланс между безопасностью для глаз и проникновением в атмосферу. Лазеры в этом диапазоне длин волн менее опасны для глаз человека, чем лазеры с более короткими длинами волн, и могут эффективно работать в различных погодных условиях.
Хотя лазеры с длиной волны 1,5 мкм работают лучше, чем видимый свет в тумане и дожде, их способность проникать сквозь атмосферные препятствия всё ещё ограничена. В неблагоприятных погодных условиях они, как правило, работают лучше, чем лазеры с более короткой длиной волны, но не так эффективны, как лазеры с более длинной длиной волны.
Хотя 1,5-мкм импульсные волоконные лазеры могут изначально повышать стоимость лидар-систем из-за своей сложной технологии, ожидается, что развитие производства и экономия за счет масштаба со временем приведут к снижению стоимости. Преимущества в плане производительности и безопасности считаются оправданными. Превосходные характеристики и повышенные функции безопасности, обеспечиваемые 1,5-мкм импульсными волоконными лазерами, делают их выгодным вложением в автомобильные лидар-системы..