Bil LiDAR bakgrund
Från 2015 till 2020 utfärdade landet flera relaterade policyer, med fokus på "intelligenta uppkopplade fordon' och 'autonoma fordon'.I början av 2020 utfärdade nationen två planer: Intelligent Vehicle Innovation and Development Strategy och Automobile Driving Automation Classification, för att klargöra den strategiska positionen och framtida utvecklingsriktningen för autonom körning.
Yole Development, ett världsomspännande konsultföretag, publicerade en industriforskningsrapport förknippad med 'Lidar for Automotive and Industrial Applications', nämnde att Lidar-marknaden inom fordonsområdet kan nå 5,7 miljarder US-dollar år 2026, det förväntas att den sammansatta årliga tillväxttakten kan öka till mer än 21 % under de kommande fem åren.
Vad är Automotive LiDAR?
LiDAR, förkortning för Light Detection and Ranging, är en revolutionerande teknik som har förändrat fordonsindustrin, särskilt inom området för autonoma fordon.Den fungerar genom att sända ut ljuspulser - vanligtvis från en laser - mot målet och mäta den tid det tar för ljuset att studsa tillbaka till sensorn.Dessa data används sedan för att skapa detaljerade tredimensionella kartor över miljön runt fordonet.
LiDAR-system är kända för sin precision och förmåga att upptäcka föremål med hög noggrannhet, vilket gör dem till ett oumbärligt verktyg för autonom körning.Till skillnad från kameror som förlitar sig på synligt ljus och kan kämpa under vissa förhållanden som svagt ljus eller direkt solljus, ger LiDAR-sensorer tillförlitliga data i en mängd olika ljus- och väderförhållanden.Dessutom tillåter LiDARs förmåga att mäta avstånd exakt detektering av objekt, deras storlek och till och med deras hastighet, vilket är avgörande för att navigera i komplexa körscenarier.
LiDAR arbetsprincip flödesschema
LiDAR-applikationer inom automation:
LiDAR-tekniken (Light Detection and Ranging) inom bilindustrin är främst inriktad på att förbättra körsäkerheten och utveckla autonoma körtekniker.Dess kärnteknologi,Flygtid (ToF), fungerar genom att sända ut laserpulser och beräkna tiden det tar för dessa pulser att reflekteras tillbaka från hinder.Denna metod producerar mycket exakta "punktmoln"-data, som kan skapa detaljerade tredimensionella kartor av miljön runt fordonet med precision på centimeternivå, vilket erbjuder en exceptionellt noggrann rumslig igenkänningskapacitet för bilar.
Tillämpningen av LiDAR-teknik inom fordonssektorn är huvudsakligen koncentrerad till följande områden:
Autonoma körsystem:LiDAR är en av nyckelteknologierna för att uppnå avancerade nivåer av autonom körning.Den uppfattar miljön runt fordonet exakt, inklusive andra fordon, fotgängare, vägskyltar och vägförhållanden, vilket hjälper autonoma körsystem att fatta snabba och exakta beslut.
Advanced Driver Assistance Systems (ADAS):Inom förarassistansen används LiDAR för att förbättra fordonssäkerhetsfunktioner, inklusive adaptiv farthållare, nödbromsning, fotgängardetektering och funktioner för undvikande av hinder.
Fordonsnavigering och positionering:De högprecisions-3D-kartor som genereras av LiDAR kan avsevärt förbättra fordonspositioneringsnoggrannheten, särskilt i stadsmiljöer där GPS-signaler är begränsade.
Trafikövervakning och trafikledning:LiDAR kan användas för att övervaka och analysera trafikflöden, vilket hjälper stadstrafiksystem att optimera signalkontroll och minska trafikstockningar.
För fjärranalys, avståndsmätning, automatisering och DTS, etc.
Behöver du en kostnadsfri konsultation?
Trender mot LiDAR för bilar
1. LiDAR Miniatyrisering
Bilindustrins traditionella uppfattning är att autonoma fordon inte bör skilja sig i utseende från konventionella bilar för att bibehålla körglädje och effektiv aerodynamik.Detta perspektiv har drivit fram trenden mot att miniatyrisera LiDAR-system.Det framtida idealet är att LiDAR ska vara tillräckligt liten för att sömlöst integreras i fordonets kaross.Detta innebär att minimera eller till och med eliminera mekaniska roterande delar, en förändring som är i linje med branschens gradvisa övergång från nuvarande laserstrukturer mot solid-state LiDAR-lösningar.Solid-state LiDAR, utan rörliga delar, erbjuder en kompakt, pålitlig och hållbar lösning som passar väl in i moderna fordons estetiska och funktionella krav.
2. Inbäddade LiDAR-lösningar
Eftersom autonom körteknik har utvecklats under de senaste åren har vissa LiDAR-tillverkare börjat samarbeta med leverantörer av bildelar för att utveckla lösningar som integrerar LiDAR i delar av fordonet, såsom strålkastare.Denna integration tjänar inte bara till att dölja LiDAR-systemen och bibehåller fordonets estetiska tilltalande, utan utnyttjar också den strategiska placeringen för att optimera LiDAR:s synfält och funktionalitet.För passagerarfordon kräver vissa ADAS-funktioner (Advanced Driver Assistance Systems) att LiDAR fokuserar på specifika vinklar istället för att ge en 360°-vy.Men för högre nivåer av autonomi, såsom nivå 4, kräver säkerhetsöverväganden ett 360° horisontellt synfält.Detta förväntas leda till flerpunktskonfigurationer som säkerställer full täckning runt fordonet.
3.Kostnadsminskning
När LiDAR-tekniken mognar och produktionen skalar, sjunker kostnaderna, vilket gör det möjligt att integrera dessa system i ett bredare utbud av fordon, inklusive mellanklassmodeller.Denna demokratisering av LiDAR-teknik förväntas påskynda införandet av avancerade säkerhets- och autonoma körfunktioner på hela fordonsmarknaden.
De LIDAR som finns på marknaden idag är mestadels 905nm och 1550nm/1535nm LIDAR, men kostnadsmässigt har 905nm fördelen.
· 905nm LiDAR: Generellt är 905nm LiDAR-system billigare på grund av den utbredda tillgängligheten av komponenter och de mogna tillverkningsprocesserna som är förknippade med denna våglängd.Denna kostnadsfördel gör 905nm LiDAR attraktiv för applikationer där räckvidd och ögonsäkerhet är mindre kritiska.
· 1550/1535nm LiDAR: Komponenterna för 1550/1535nm-system, såsom lasrar och detektorer, tenderar att vara dyrare, delvis för att tekniken är mindre utbredd och komponenterna är mer komplexa.Fördelarna i termer av säkerhet och prestanda kan dock motivera den högre kostnaden för vissa applikationer, särskilt vid autonom körning där långdistansdetektering och säkerhet är av största vikt.
[Länk:Läs mer om jämförelsen mellan 905nm och 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Ökad säkerhet och förbättrad ADAS
LiDAR-teknologin förbättrar avsevärt prestandan hos Advanced Driver-Assistance Systems (ADAS), vilket ger fordonen exakta miljökartläggningsmöjligheter.Denna precision förbättrar säkerhetsfunktioner såsom undvikande av kollisioner, fotgängardetektering och adaptiv farthållare, vilket för branschen närmare att uppnå helt autonom körning.
Vanliga frågor
I fordon avger LIDAR-sensorer ljuspulser som studsar av föremål och återgår till sensorn.Den tid det tar för pulserna att återvända används för att beräkna avståndet till föremål.Denna information hjälper till att skapa en detaljerad 3D-karta över fordonets omgivning.
Ett typiskt LIDAR-system för bilar består av en laser för att avge ljuspulser, en skanner och optik för att rikta pulserna, en fotodetektor för att fånga det reflekterade ljuset och en bearbetningsenhet för att analysera data och skapa en 3D-representation av miljön.
Ja, LIDAR kan upptäcka rörliga föremål.Genom att mäta förändringen i objekts position över tid kan LIDAR beräkna deras hastighet och bana.
LIDAR är integrerat i fordonssäkerhetssystem för att förbättra funktioner som adaptiv farthållare, undvikande av kollisioner och fotgängardetektering genom att tillhandahålla exakta och tillförlitliga avståndsmätningar och objektdetektering.
Pågående utvecklingar inom LIDAR-teknik för bilar inkluderar att minska storleken och kostnaderna för LIDAR-system, öka deras räckvidd och upplösning och integrera dem mer sömlöst i fordonens design och funktionalitet.
En 1,5 μm pulsad fiberlaser är en typ av laserkälla som används i LIDAR-system för bilar som avger ljus vid en våglängd på 1,5 mikrometer (μm).Den genererar korta pulser av infrarött ljus som används för att mäta avstånd genom att studsa av föremål och återgå till LIDAR-sensorn.
Våglängden på 1,5 μm används eftersom den erbjuder en bra balans mellan ögonsäkerhet och atmosfärisk penetration.Lasrar i detta våglängdsområde är mindre benägna att skada mänskliga ögon än de som avger kortare våglängder och kan fungera bra under olika väderförhållanden.
Medan 1,5 μm lasrar presterar bättre än synligt ljus i dimma och regn, är deras förmåga att penetrera atmosfäriska hinder fortfarande begränsad.Prestanda under ogynnsamma väderförhållanden är i allmänhet bättre än lasrar med kortare våglängd men inte lika effektiva som alternativ med längre våglängder.
Medan 1,5 μm pulsade fiberlasrar initialt kan öka kostnaderna för LIDAR-system på grund av deras sofistikerade teknologi, förväntas framsteg inom tillverkning och stordriftsfördelar minska kostnaderna över tiden.Deras fördelar i termer av prestanda och säkerhet anses motivera investeringen. Den överlägsna prestandan och de förbättrade säkerhetsfunktionerna som tillhandahålls av 1,5 μm pulsade fiberlasrar gör dem till en värdefull investering för LIDAR-system för bilar.