LiDAR bakgrunnur fyrir bíla
Frá 2015 til 2020 gaf landið út nokkrar tengdar stefnur, með áherslu á 'skynsamleg tengd farartæki' og 'sjálfstýrð farartæki'. Í ársbyrjun 2020 gaf þjóðin út tvær áætlanir: Nýsköpunar- og þróunarstefnu greindra ökutækja og flokkun sjálfvirkrar aksturs bifreiða, til að skýra stefnumótandi stöðu og framtíðarþróunarstefnu sjálfvirks aksturs.
Yole Development, ráðgjafarfyrirtæki um allan heim, birti iðnaðarrannsóknarskýrslu sem tengist 'Lidar fyrir bíla- og iðnaðarumsóknir', nefndi að lidar-markaðurinn á bílasviðinu geti náð 5,7 milljörðum Bandaríkjadala árið 2026, það er gert ráð fyrir að samsettið árlega vöxtur gæti aukist í meira en 21% á næstu fimm árum.
Hvað er LiDAR fyrir bíla?
LiDAR, stutt fyrir Light Detection and Ranging, er byltingarkennd tækni sem hefur umbreytt bílaiðnaðinum, sérstaklega á sviði sjálfstýrðra farartækja. Það virkar með því að gefa frá sér ljóspúls - venjulega frá leysi - í átt að markmiðinu og mæla tímann sem það tekur ljósið að endurkasta skynjaranum. Þessi gögn eru síðan notuð til að búa til nákvæm þrívíddarkort af umhverfinu í kringum ökutækið.
LiDAR kerfi eru þekkt fyrir nákvæmni þeirra og getu til að greina hluti með mikilli nákvæmni, sem gerir þau að ómissandi tæki fyrir sjálfvirkan akstur. Ólíkt myndavélum sem treysta á sýnilegt ljós og geta barist við ákveðnar aðstæður eins og lítið ljós eða beint sólarljós, veita LiDAR skynjarar áreiðanleg gögn í ýmsum birtu- og veðurskilyrðum. Ennfremur gerir hæfni LiDAR til að mæla fjarlægðir nákvæmlega kleift að greina hluti, stærð þeirra og jafnvel hraða þeirra, sem skiptir sköpum fyrir flóknar akstursaðstæður.
LiDAR vinnuregluflæðirit
LiDAR forrit í sjálfvirkni:
LiDAR (Light Detection and Ranging) tækni í bílaiðnaðinum beinist fyrst og fremst að því að auka akstursöryggi og efla sjálfstætt aksturstækni. Kjarnatækni þess,Flugtími (ToF), virkar með því að gefa frá sér leysipúlsa og reikna út tímann sem það tekur fyrir þessa púls að endurkastast frá hindrunum. Þessi aðferð framleiðir mjög nákvæm „punktský“ gögn, sem geta búið til nákvæm þrívíddarkort af umhverfinu í kringum ökutækið með sentimetra-stigi nákvæmni, sem býður upp á einstaklega nákvæma staðbundna getu fyrir bíla.
Beiting LiDAR tækni í bílageiranum er aðallega einbeitt á eftirfarandi sviðum:
Sjálfvirk aksturskerfi:LiDAR er ein af lykiltækninni til að ná háþróaðri stigum sjálfvirks aksturs. Það skynjar nákvæmlega umhverfið í kringum ökutækið, þar með talið önnur farartæki, gangandi vegfarendur, umferðarskilti og aðstæður á vegum, og aðstoðar þannig sjálfstýrð aksturskerfi við að taka skjótar og nákvæmar ákvarðanir.
Háþróuð ökumannsaðstoðarkerfi (ADAS):Á sviði ökumannsaðstoðar er LiDAR notað til að bæta öryggiseiginleika ökutækja, þar á meðal aðlagandi hraðastilli, neyðarhemlun, greiningu gangandi vegfarenda og aðgerðir til að forðast hindranir.
Leiðsögn og staðsetning ökutækis:Þrívíddarkortin með mikilli nákvæmni sem LiDAR myndar geta aukið staðsetningarnákvæmni ökutækja verulega, sérstaklega í þéttbýli þar sem GPS merki eru takmörkuð.
Umferðareftirlit og stjórnun:LiDAR er hægt að nota til að fylgjast með og greina umferðarflæði, aðstoða borgarumferðarkerfi við að hámarka merkjastjórnun og draga úr þrengslum.
Fyrir fjarkönnun, fjarlægðargreiningu, sjálfvirkni og DTS osfrv.
Þarftu ókeypis ráðgjöf?
Stefna í átt að bifreiða LiDAR
1. LiDAR Miniaturization
Hefðbundin skoðun bílaiðnaðarins er sú að sjálfkeyrandi ökutæki ættu ekki að vera frábrugðin hefðbundnum bílum til að viðhalda akstursánægju og skilvirkri loftaflfræði. Þetta sjónarhorn hefur knúið áfram þróunina í átt að smækka LiDAR kerfi. Framtíðarhugsjónin er að LiDAR sé nógu lítið til að vera óaðfinnanlega samþætt í yfirbyggingu ökutækisins. Þetta þýðir að lágmarka eða jafnvel útrýma vélrænum snúningshlutum, breyting sem er í takt við smám saman hreyfingu iðnaðarins frá núverandi leysimannvirkjum í átt að LiDAR lausnum í föstu formi. Solid-state LiDAR, án hreyfanlegra hluta, býður upp á fyrirferðarlítið, áreiðanlegt og endingargott lausn sem passar vel inn í fagurfræðilegar og hagnýtar kröfur nútíma farartækja.
2. Innbyggðar LiDAR lausnir
Þar sem sjálfstýrður aksturstækni hefur fleygt fram á undanförnum árum hafa sumir LiDAR framleiðendur hafið samstarf við birgja bílahluta til að þróa lausnir sem samþætta LiDAR í hluta ökutækisins, svo sem framljós. Þessi samþætting þjónar ekki aðeins til að fela LiDAR kerfin, viðhalda fagurfræðilegu aðdráttarafl ökutækisins, heldur nýtir hún einnig stefnumótandi staðsetningu til að hámarka sjónsvið og virkni LiDAR. Fyrir farþegaökutæki krefjast ákveðnar ADAS-aðgerðir (Advanced Driver Assistance Systems) LiDAR til að einbeita sér að sérstökum sjónarhornum frekar en að veita 360° útsýni. Hins vegar, fyrir hærra stig sjálfræðis, eins og stig 4, krefjast öryggissjónarmiða hins vegar 360° lárétt sjónsvið. Búist er við að þetta leiði til fjölpunkta stillinga sem tryggja fulla þekju í kringum ökutækið.
3.Kostnaðarlækkun
Eftir því sem LiDAR tæknin þroskast og framleiðslan stækkar, lækkar kostnaður, sem gerir það mögulegt að fella þessi kerfi inn í fjölbreyttara úrval farartækja, þar á meðal meðaltegunda. Búist er við að þessi lýðræðisvæðing LiDAR tækni muni flýta fyrir innleiðingu háþróaðra öryggis- og sjálfvirkra aksturseiginleika á bílamarkaði.
LIDAR á markaðnum í dag eru aðallega 905nm og 1550nm/1535nm LIDAR, en hvað varðar kostnað hefur 905nm kostinn.
· 905nm LiDAR: Almennt eru 905nm LiDAR kerfi ódýrari vegna víðtæks framboðs á íhlutum og þroskaðra framleiðsluferla sem tengjast þessari bylgjulengd. Þessi kostnaðarkostur gerir 905nm LiDAR aðlaðandi fyrir forrit þar sem drægni og augnöryggi er minna mikilvægt.
· 1550/1535nm LiDAR: Íhlutir fyrir 1550/1535nm kerfi, eins og leysir og skynjara, hafa tilhneigingu til að vera dýrari, meðal annars vegna þess að tæknin er minna útbreidd og íhlutirnir eru flóknari. Hins vegar geta kostir hvað varðar öryggi og frammistöðu réttlætt hærri kostnað fyrir tiltekin forrit, sérstaklega í sjálfvirkum akstri þar sem langdrægni og öryggi eru í fyrirrúmi.
[Tengill:Lestu meira um samanburð á 905nm og 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Aukið öryggi og aukið ADAS
LiDAR tækni eykur verulega afköst Advanced Driver-Assistance Systems (ADAS), sem veitir ökutækjum nákvæma umhverfiskortlagningu. Þessi nákvæmni bætir öryggiseiginleika eins og að forðast árekstur, greiningu gangandi vegfarenda og aðlagandi hraðastilli, sem ýtir iðnaðinum nær því að ná fullkomlega sjálfvirkum akstri.
Algengar spurningar
Í farartækjum gefa LIDAR skynjarar frá sér ljóspúlsa sem skoppar af hlutum og skilar sér til skynjarans. Tíminn sem það tekur fyrir púlsana að koma aftur er notaður til að reikna út fjarlægðina til hluta. Þessar upplýsingar hjálpa til við að búa til ítarlegt þrívíddarkort af umhverfi ökutækisins.
Dæmigert LIDAR kerfi fyrir bíla samanstendur af leysi sem gefur frá sér ljóspúlsa, skanna og ljósfræði til að beina púlsunum, ljósnema til að fanga endurkast ljósið og vinnslueiningu til að greina gögnin og búa til þrívíddarmynd af umhverfinu.
Já, LIDAR getur greint hluti á hreyfingu. Með því að mæla breytingu á stöðu hluta með tímanum getur LIDAR reiknað út hraða þeirra og feril.
LIDAR er samþætt í öryggiskerfi ökutækja til að auka eiginleika eins og aðlagandi hraðastýringu, árekstrarhvarf og greiningu gangandi vegfarenda með því að veita nákvæmar og áreiðanlegar fjarlægðarmælingar og hlutgreiningu.
Áframhaldandi þróun í LIDAR bifreiðatækni felur í sér að minnka stærð og kostnað LIDAR kerfa, auka drægni þeirra og upplausn og samþætta þau óaðfinnanlega inn í hönnun og virkni ökutækja.
[tengill:Lykilfæribreytur LIDAR Laser]
1,5μm púls trefjaleysir er tegund leysigjafa sem notuð er í LIDAR kerfum fyrir bíla sem gefur frá sér ljós á bylgjulengd 1,5 míkrómetra (μm). Það framleiðir stutta púlsa af innrauðu ljósi sem eru notaðir til að mæla fjarlægðir með því að skoppa af hlutum og fara aftur í LIDAR skynjarann.
1,5μm bylgjulengdin er notuð vegna þess að hún býður upp á gott jafnvægi á milli augnöryggis og andrúmslofts. Leysarar á þessu bylgjulengdarsviði eru ólíklegri til að valda skaða á augum manna en þeir sem gefa frá sér á styttri bylgjulengdum og geta reynst vel við ýmis veðurskilyrði.
Þó að 1,5μm leysir skili betri árangri en sýnilegt ljós í þoku og rigningu, er getu þeirra til að komast í gegnum hindranir í andrúmsloftinu enn takmörkuð. Afköst við slæm veðurskilyrði eru almennt betri en leysir með styttri bylgjulengd en ekki eins áhrifarík og lengri bylgjulengdarvalkostir.
Þó að 1,5μm púls trefjar leysir geti upphaflega aukið kostnað LIDAR kerfa vegna háþróaðrar tækni þeirra, er búist við að framfarir í framleiðslu og stærðarhagkvæmni muni draga úr kostnaði með tímanum. Ávinningur þeirra hvað varðar frammistöðu og öryggi er talinn réttlæta fjárfestinguna. Yfirburða afköst og auknir öryggiseiginleikar sem 1,5μm púls trefjar leysir veita gera þá að verðmæta fjárfestingu fyrir LIDAR kerfi bíla.