Φόντο της αυτοκινητοβιομηχανίας
Από το 2015 έως το 2020, η χώρα εξέδωσε αρκετές συναφείς πολιτικές, εστιάζοντας σε »έξυπνα συνδεδεμένα οχήματα«Και»αυτόνομα οχήματα'. Στις αρχές του 2020, το έθνος εξέδωσε δύο σχέδια: έξυπνη στρατηγική καινοτομίας οχημάτων και αναπτυξιακής ταξινόμησης και ταξινόμησης αυτοματισμού αυτοκινήτων, για να διευκρινιστεί η στρατηγική θέση και η μελλοντική κατεύθυνση ανάπτυξης της αυτόνομης οδήγησης.
Η Yole Development, μια παγκόσμια εταιρεία παροχής συμβουλών, δημοσίευσε μια ερευνητική έκθεση της βιομηχανίας που συνδέεται με το «LIDAR για αυτοκινητοβιομηχανίες και βιομηχανικές εφαρμογές», ανέφερε ότι η αγορά Lidar στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας μπορεί να φτάσει τα 5,7 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2026, αναμένεται ότι ο σύνθετος ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης μπορεί να επεκταθεί σε περισσότερο από 21% τα επόμενα πέντε χρόνια.
Τι είναι το Automotive Lidar;
Το Lidar, σύντομο για την ανίχνευση και τη σειρά φωτός, είναι μια επαναστατική τεχνολογία που έχει μετατρέψει την αυτοκινητοβιομηχανία, ιδιαίτερα στον τομέα των αυτόνομων οχημάτων. Λειτουργεί με την εκπομπή παλμών φωτός - συνήθως από ένα λέιζερ - επισημαίνει τον στόχο και μετρώντας το χρόνο που χρειάζεται για να αναπηδήσει ο φως στον αισθητήρα. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τη δημιουργία λεπτομερών τρισδιάστατων χαρτών του περιβάλλοντος γύρω από το όχημα.
Τα συστήματα Lidar είναι γνωστά για την ακρίβειά τους και την ικανότητά τους να ανιχνεύουν αντικείμενα με υψηλή ακρίβεια, καθιστώντας τα ένα απαραίτητο εργαλείο για αυτόνομη οδήγηση. Σε αντίθεση με τις κάμερες που βασίζονται σε ορατό φως και μπορούν να αγωνιστούν κάτω από ορισμένες συνθήκες όπως το χαμηλό φως ή το άμεσο ηλιακό φως, οι αισθητήρες Lidar παρέχουν αξιόπιστα δεδομένα σε μια ποικιλία φωτισμού και καιρικών συνθηκών. Επιπλέον, η ικανότητα του Lidar να μετρήσει με ακρίβεια τις αποστάσεις επιτρέπει την ανίχνευση αντικειμένων, το μέγεθός τους και ακόμη και την ταχύτητά τους, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την πλοήγηση σε σύνθετα σενάρια οδήγησης.
LIDAR ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ
Εφαρμογές Lidar στον αυτοματισμό:
Η τεχνολογία LIDAR (ανίχνευση φωτός και κυματομορφή) στην αυτοκινητοβιομηχανία επικεντρώνεται κυρίως στην ενίσχυση της ασφάλειας της οδήγησης και στην προώθηση των αυτόνομων τεχνολογιών οδήγησης. Η βασική της τεχνολογία,Ώρα πτήσης (TOF), λειτουργεί με την εκπομπή παλμών λέιζερ και τον υπολογισμό του χρόνου που χρειάζεται για να αντανακλούν αυτά τα παλμούς από τα εμπόδια. Αυτή η μέθοδος παράγει εξαιρετικά ακριβή δεδομένα "σημείου σύννεφων", τα οποία μπορούν να δημιουργήσουν λεπτομερείς τρισδιάστατους χάρτες του περιβάλλοντος γύρω από το όχημα με ακρίβεια σε επίπεδο εκατοστών, προσφέροντας μια εξαιρετικά ακριβή ικανότητα χωρικής αναγνώρισης για αυτοκίνητα.
Η εφαρμογή της τεχνολογίας LIDAR στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας συγκεντρώνεται κυρίως στους ακόλουθους τομείς:
Αυτόνομα συστήματα οδήγησης:Το Lidar είναι μία από τις βασικές τεχνολογίες για την επίτευξη προηγμένων επιπέδων αυτόνομης οδήγησης. Αντιλαμβάνει με ακρίβεια το περιβάλλον γύρω από το όχημα, συμπεριλαμβανομένων άλλων οχημάτων, πεζών, οδικών πινακίδων και οδικών συνθηκών, βοηθώντας έτσι αυτόνομα συστήματα οδήγησης στην ταχεία και ακριβή αποφάσεις.
Advanced Systems Assistance Systems (ADAS):Στον τομέα της βοήθειας του οδηγού, το LIDAR χρησιμοποιείται για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών ασφαλείας των οχημάτων, συμπεριλαμβανομένου του προσαρμοστικού ελέγχου ταχύτητας, της πέδησης έκτακτης ανάγκης, της ανίχνευσης πεζών και των λειτουργιών αποφυγής εμποδίων.
Πλοήγηση και τοποθέτηση οχημάτων:Οι 3D χάρτες υψηλής ακρίβειας που παράγονται από το LIDAR μπορούν να ενισχύσουν σημαντικά την ακρίβεια της τοποθέτησης των οχημάτων, ειδικά σε αστικά περιβάλλοντα όπου τα σήματα GPS είναι περιορισμένα.
Παρακολούθηση και διαχείριση κυκλοφορίας:Το LIDAR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση και την ανάλυση της ροής της κυκλοφορίας, βοηθώντας τα συστήματα κυκλοφορίας της πόλης στη βελτιστοποίηση του ελέγχου του σήματος και στη μείωση της συμφόρησης.
Για τηλεχειριστηφόρα ανίχνευση, φάσμα, αυτοματοποίηση και DTS κ.λπ.
Χρειάζεστε δωρεάν διαβούλευση;
Τάσεις προς την αυτοκινητοβιομηχανία Lidar
1. Μινιατούρα Lidar
Η παραδοσιακή άποψη της αυτοκινητοβιομηχανίας θεωρεί ότι τα αυτόνομα οχήματα δεν θα πρέπει να διαφέρουν στην εμφάνιση από τα συμβατικά αυτοκίνητα για να διατηρήσουν την οδηγική ευχαρίστηση και την αποτελεσματική αεροδυναμική. Αυτή η προοπτική έχει προωθήσει την τάση προς τα μικροσκοπικά συστήματα LIDAR. Το μελλοντικό ιδανικό είναι το Lidar να είναι αρκετά μικρό για να είναι απρόσκοπτα ενσωματωμένο στο σώμα του οχήματος. Αυτό σημαίνει ελαχιστοποίηση ή ακόμα και εξάλειψη των μηχανικών περιστρεφόμενων εξαρτημάτων, μια μετατόπιση που ευθυγραμμίζεται με τη σταδιακή απομάκρυνση της βιομηχανίας από τις τρέχουσες δομές λέιζερ προς τις λύσεις LIDAR στερεάς κατάστασης. Το Lidar στερεάς κατάστασης, χωρίς κινούμενα μέρη, προσφέρει μια συμπαγής, αξιόπιστη και ανθεκτική λύση που ταιριάζει καλά στις αισθητικές και λειτουργικές απαιτήσεις των σύγχρονων οχημάτων.
2. Ενσωματωμένες λύσεις Lidar
Καθώς οι αυτόνομες τεχνολογίες οδήγησης έχουν προχωρήσει τα τελευταία χρόνια, ορισμένοι κατασκευαστές LIDAR έχουν αρχίσει να συνεργάζονται με προμηθευτές ανταλλακτικών αυτοκινήτων για την ανάπτυξη λύσεων που ενσωματώνουν το LIDAR σε τμήματα του οχήματος, όπως οι προβολείς. Αυτή η ενσωμάτωση όχι μόνο χρησιμεύει για την απόκρυψη των συστημάτων LIDAR, διατηρώντας την αισθητική έκκληση του οχήματος, αλλά και αξιοποιεί τη στρατηγική τοποθέτηση για τη βελτιστοποίηση του οπτικού πεδίου και της λειτουργικότητας του Lidar. Για τα επιβατικά οχήματα, ορισμένες λειτουργίες Advanced Systems Assistance Systems (ADAS) απαιτούν από το LIDAR να επικεντρωθεί σε συγκεκριμένες γωνίες αντί να παρέχει προβολή 360 °. Ωστόσο, για υψηλότερα επίπεδα αυτονομίας, όπως το επίπεδο 4, οι εκτιμήσεις ασφαλείας απαιτούν ένα οριζόντιο οπτικό πεδίο 360 °. Αυτό αναμένεται να οδηγήσει σε διαμορφώσεις πολλαπλών σημείων που εξασφαλίζουν πλήρη κάλυψη γύρω από το όχημα.
3.Μείωση του κόστους
Καθώς η τεχνολογία LIDAR ωριμάζει και τις κλίμακες παραγωγής, το κόστος μειώνεται, καθιστώντας εφικτό να ενσωματωθούν αυτά τα συστήματα σε ένα ευρύτερο φάσμα οχημάτων, συμπεριλαμβανομένων των μοντέλων μεσαίας εμβέλειας. Αυτός ο εκδημοκρατισμός της τεχνολογίας LIDAR αναμένεται να επιταχύνει την υιοθέτηση προηγμένης ασφάλειας και αυτόνομων χαρακτηριστικών οδήγησης σε όλη την αγορά αυτοκινήτων.
Οι Lidars στην αγορά σήμερα είναι κυρίως 905nm και 1550nm/1535nm lidars, αλλά από την άποψη του κόστους, το 905nm έχει το πλεονέκτημα.
· 905nm lidar: Γενικά, τα συστήματα LIDAR 905NM είναι λιγότερο δαπανηρά λόγω της ευρέως διαθεσιμότητας των εξαρτημάτων και των ώριμων διαδικασιών παραγωγής που σχετίζονται με αυτό το μήκος κύματος. Αυτό το πλεονέκτημα κόστους καθιστά το LIDAR 905nm ελκυστικό για εφαρμογές όπου η εμβέλεια και η ασφάλεια των ματιών είναι λιγότερο κρίσιμες.
· 1550/1535nm lidar: Τα εξαρτήματα για συστήματα 1550/1535NM, όπως λέιζερ και ανιχνευτές, τείνουν να είναι πιο ακριβά, εν μέρει επειδή η τεχνολογία είναι λιγότερο διαδεδομένη και τα εξαρτήματα είναι πιο περίπλοκα. Ωστόσο, τα οφέλη όσον αφορά την ασφάλεια και την απόδοση μπορεί να δικαιολογήσουν το υψηλότερο κόστος για ορισμένες εφαρμογές, ειδικά στην αυτόνομη οδήγηση, όπου η ανίχνευση και η ασφάλεια μεγάλης εμβέλειας είναι υψίστης σημασίας.
[Σύνδεσμος:Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τη σύγκριση μεταξύ 905nm και 1550nm/1535nm lidar]
4. Αυξημένη ασφάλεια και ενισχυμένα ADAs
Η τεχνολογία LIDAR ενισχύει σημαντικά την απόδοση των προηγμένων συστημάτων υποβοήθησης οδηγού (ADAS), παρέχοντας οχήματα με ακριβείς δυνατότητες περιβαλλοντικής χαρτογράφησης. Αυτή η ακρίβεια βελτιώνει τα χαρακτηριστικά ασφαλείας όπως η αποφυγή σύγκρουσης, η ανίχνευση πεζών και ο προσαρμοστικός έλεγχος της πορείας, ωθώντας τη βιομηχανία πιο κοντά στην επίτευξη πλήρως αυτόνομης οδήγησης.
Συχνές ερωτήσεις
Στα οχήματα, οι αισθητήρες LIDAR εκπέμπουν παλμούς φωτός που αναπηδούν από τα αντικείμενα και επιστρέφουν στον αισθητήρα. Ο χρόνος που χρειάζεται για την επιστροφή των παλμών χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της απόστασης σε αντικείμενα. Αυτές οι πληροφορίες βοηθούν στη δημιουργία ενός λεπτομερούς 3D χάρτη του περιβάλλοντος του οχήματος.
Ένα τυπικό σύστημα Automotive Lidar αποτελείται από ένα λέιζερ για την εκπομπή φωτός παλμών, ενός σαρωτή και οπτικής για να κατευθύνει τους παλμούς, έναν φωτοανιχνευτή για να συλλάβει το ανακλώμενο φως και μια μονάδα επεξεργασίας για να αναλύσει τα δεδομένα και να δημιουργήσει μια 3D αναπαράσταση του περιβάλλοντος.
Ναι, το Lidar μπορεί να ανιχνεύσει κινούμενα αντικείμενα. Με τη μέτρηση της μεταβολής της θέσης των αντικειμένων με την πάροδο του χρόνου, το Lidar μπορεί να υπολογίσει την ταχύτητα και την τροχιά τους.
Το LIDAR ενσωματώνεται στα συστήματα ασφαλείας των οχημάτων για την ενίσχυση των χαρακτηριστικών όπως το προσαρμοστικό έλεγχο της πορείας, την αποφυγή σύγκρουσης και την ανίχνευση πεζών παρέχοντας ακριβείς και αξιόπιστες μετρήσεις απόστασης και ανίχνευση αντικειμένων.
Οι συνεχιζόμενες εξελίξεις στην τεχνολογία LIDAR της αυτοκινητοβιομηχανίας περιλαμβάνουν τη μείωση του μεγέθους και του κόστους των συστημάτων LIDAR, την αύξηση της εμβέλειας και της ανάλυσης τους και την ενσωμάτωσή τους πιο απρόσκοπτα στον σχεδιασμό και τη λειτουργικότητα των οχημάτων.
[σύνδεσμος:Βασικές παράμετροι του λέιζερ Lidar]
Ένα λέιζερ παλμικής ίνας 1,5 μm είναι ένας τύπος πηγής λέιζερ που χρησιμοποιείται στα συστήματα LIDAR της αυτοκινητοβιομηχανίας που εκπέμπει φως σε μήκος κύματος 1,5 μικρομέτρων (μm). Δημιουργεί μικρά παλμούς υπέρυθρης ακτινοβολίας που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των αποστάσεων με αναπηδώντας αντικείμενα και επιστρέφοντας στον αισθητήρα LIDAR.
Το μήκος κύματος 1,5 μm χρησιμοποιείται επειδή προσφέρει μια καλή ισορροπία μεταξύ της ασφάλειας των ματιών και της ατμοσφαιρικής διείσδυσης. Τα λέιζερ σε αυτό το εύρος μήκους κύματος είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσουν βλάβη στα ανθρώπινα μάτια από αυτά που εκπέμπουν σε μικρότερα μήκη κύματος και μπορούν να αποδώσουν καλά σε διάφορες καιρικές συνθήκες.
Ενώ τα λέιζερ 1,5 μm αποδίδουν καλύτερα από το ορατό φως στην ομίχλη και τη βροχή, η ικανότητά τους να διεισδύουν στα ατμοσφαιρικά εμπόδια εξακολουθεί να είναι περιορισμένη. Η απόδοση σε δυσμενείς καιρικές συνθήκες είναι γενικά καλύτερη από τα βραχύτερα λέιζερ μήκους κύματος, αλλά όχι τόσο αποτελεσματική όσο και μεγαλύτερες επιλογές μήκους κύματος.
Ενώ τα λέιζερ των παλμικών ινών 1,5 μm μπορούν αρχικά να αυξήσουν το κόστος των συστημάτων LIDAR λόγω της εξελιγμένης τεχνολογίας τους, οι εξελίξεις στην κατασκευή και οι οικονομίες κλίμακας αναμένεται να μειώσουν το κόστος με την πάροδο του χρόνου. Τα οφέλη τους από την άποψη της απόδοσης και της ασφάλειας θεωρούνται ότι δικαιολογούν την επένδυση. Η ανώτερη απόδοση και τα βελτιωμένα χαρακτηριστικά ασφαλείας που παρέχονται από 1,5 μm παλμικά λέιζερ ινών τους καθιστούν αξιόλογη επένδυση για συστήματα αυτοκινήτων Lidar.