Bakgrunnur LiDAR í bílum
Frá 2015 til 2020 gaf landið út nokkrar tengdar stefnur, þar sem áhersla var lögð á „snjalltengd ökutækiogsjálfkeyrandi ökutækiÍ byrjun árs 2020 gaf þjóðin út tvær áætlanir: Nýsköpunar- og þróunarstefnu fyrir snjallar ökutæki og flokkun sjálfvirkrar aksturs í bifreiðar, til að skýra stefnumótun og framtíðarþróunarstefnu sjálfkeyrandi aksturs.
Yole Development, alþjóðlegt ráðgjafarfyrirtæki, birti rannsóknarskýrslu um greinina „Lidar fyrir bílaiðnað og iðnað“ og nefndi að markaðurinn fyrir lidar í bílaiðnaðinum gæti náð 5,7 milljörðum Bandaríkjadala árið 2026 og að gert sé ráð fyrir að samsettur árlegur vöxtur muni aukast í meira en 21% á næstu fimm árum.
Hvað er LiDAR í bílum?
LiDAR, skammstöfun fyrir Light Detection and Ranging, er byltingarkennd tækni sem hefur gjörbreytt bílaiðnaðinum, sérstaklega á sviði sjálfkeyrandi ökutækja. Hún virkar með því að senda ljóspúlsa – oftast frá leysigeisla – að skotmarkinu og mæla þann tíma sem það tekur ljósið að endurkastast til baka til skynjarans. Þessi gögn eru síðan notuð til að búa til nákvæm þrívíddarkort af umhverfinu í kringum ökutækið.
LiDAR-kerfi eru þekkt fyrir nákvæmni sína og getu til að greina hluti með mikilli nákvæmni, sem gerir þau að ómissandi tæki fyrir sjálfkeyrandi akstur. Ólíkt myndavélum sem reiða sig á sýnilegt ljós og geta átt erfitt með ákveðnar aðstæður eins og lítilli birtu eða beinu sólarljósi, veita LiDAR-skynjarar áreiðanlegar upplýsingar við fjölbreyttar birtu- og veðurskilyrði. Ennfremur gerir hæfni LiDAR til að mæla fjarlægðir nákvæmlega kleift að greina hluti, stærð þeirra og jafnvel hraða, sem er mikilvægt til að sigla í flóknum akstursaðstæðum.
Flæðirit fyrir LiDAR-virkni
LiDAR forrit í sjálfvirkni:
LiDAR-tækni (Light Detection and Ranging) í bílaiðnaðinum beinist fyrst og fremst að því að auka öryggi í akstri og þróa sjálfkeyrandi tækni. Kjarnatækni hennar,Flugtími (ToF), virkar með því að senda frá sér leysigeisla og reikna út þann tíma sem það tekur þessa púlsa að endurkastast frá hindrunum. Þessi aðferð framleiðir mjög nákvæm „punktskýsgögn“ sem geta búið til ítarleg þrívíddarkort af umhverfinu í kringum ökutækið með nákvæmni upp á sentimetra, sem býður upp á einstaklega nákvæma rúmfræðilega greiningu fyrir bifreiðar.
Notkun LiDAR-tækni í bílaiðnaðinum er aðallega einbeitt á eftirfarandi svið:
Sjálfkeyrandi aksturskerfi:LiDAR er ein af lykiltækninum til að ná háþróaðri sjálfvirkri akstursupplifun. Hún nemur nákvæmlega umhverfið í kringum ökutækið, þar á meðal önnur ökutæki, gangandi vegfarendur, umferðarskilti og aðstæður á vegum, og aðstoðar þannig sjálfvirk aksturskerfi við að taka skjótar og nákvæmar ákvarðanir.
Háþróuð ökumannsaðstoðarkerfi (ADAS):Í akstursaðstoð er LiDAR notað til að bæta öryggiseiginleika ökutækja, þar á meðal aðlögunarhæfan hraðastilli, neyðarhemlun, gangandi vegfarendur og aðgerðir til að forðast hindranir.
Leiðsögn og staðsetning ökutækja:Nákvæm þrívíddarkort sem LiDAR býr til geta aukið nákvæmni staðsetningar 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 umferðarkerfi borgarinnar við að hámarka umferðarljósastjórnun og draga úr umferðarteppu.
Fyrir fjarkönnun, fjarlægðarmælingar, sjálfvirkni og DTS o.s.frv.
Þarftu ókeypis ráðgjöf?
Þróun í átt að LiDAR í bílum
1. Smámyndun LiDAR
Hefðbundin skoðun bílaiðnaðarins er sú að sjálfkeyrandi ökutæki ættu ekki að vera frábrugðin hefðbundnum bílum að útliti til að viðhalda akstursánægju og skilvirkri loftaflfræði. Þetta sjónarhorn hefur ýtt undir þróun í átt að smækkuðum LiDAR-kerfum. Framtíðarhugsjónin er að LiDAR sé nógu lítill til að samþættast óaðfinnanlega í yfirbyggingu ökutækisins. Þetta þýðir að lágmarka eða jafnvel útrýma vélrænum snúningshlutum, sem er í samræmi við smám saman breytingu iðnaðarins frá núverandi leysigeislavirkjum yfir í LiDAR-lausnir með föstum hlutum. LiDAR með föstum hlutum, án hreyfanlegra hluta, býður upp á samþjappaða, áreiðanlega og endingargóða lausn sem fellur vel að fagurfræðilegum og hagnýtum kröfum nútíma ökutækja.
2. Innbyggðar LiDAR lausnir
Þar sem tækni í sjálfkeyrandi akstri hefur þróast á undanförnum árum hafa sumir framleiðendur LiDAR hafið samstarf við birgja bílavarahluta til að þróa lausnir sem samþætta LiDAR í hluta ökutækisins, svo sem aðalljós. Þessi samþætting þjónar ekki aðeins til að fela LiDAR kerfin og viðhalda fagurfræðilegu aðdráttarafli ökutækisins, heldur nýtir hún einnig stefnumótandi staðsetningu til að hámarka sjónsvið og virkni LiDAR. Fyrir fólksbíla krefjast ákveðnar aðgerðir í háþróaðri akstursaðstoðarkerfum (ADAS) þess að LiDAR einbeiti sér að ákveðnum sjónarhornum frekar en að veita 360° útsýni. Hins vegar, fyrir hærra stig sjálfkeyrslu, eins og stig 4, kalla öryggissjónarmið á 360° lárétt sjónsvið. Þetta er gert ráð fyrir að leiði til fjölpunkta stillinga sem tryggja fulla þekju umhverfis ökutækið.
3.Kostnaðarlækkun
Eftir því sem LiDAR-tæknin þroskast og framleiðsla eykst, lækkar kostnaður, sem gerir það mögulegt að fella þessi kerfi inn í fjölbreyttari ökutæki, þar á meðal meðalstór ökutæki. Þessi lýðræðisvæðing LiDAR-tækni er væntanlega hraða upptöku háþróaðra öryggis- og sjálfkeyrandi eiginleika á bílamarkaðnum.
LIDAR-tækin sem eru á markaðnum í dag eru aðallega 905nm og 1550nm/1535nm LIDAR-tæki, en hvað varðar kostnað hefur 905nm þann kost.
· 905nm LiDARAlmennt eru 905nm LiDAR kerfi ódýrari vegna útbreidds framboðs á íhlutum og þroskuðum framleiðsluferlum sem tengjast þessari bylgjulengd. Þessi kostnaðarhagur gerir 905nm LiDAR aðlaðandi fyrir notkun þar sem drægni og augnöryggi skipta minna máli.
· 1550/1535nm LiDARÍhlutir fyrir 1550/1535nm kerfi, svo sem leysir og skynjarar, eru yfirleitt dýrari, að hluta til vegna þess að tæknin er minna útbreidd og íhlutirnir eru flóknari. Hins vegar geta ávinningurinn hvað varðar öryggi og afköst réttlætt hærri kostnað fyrir ákveðin forrit, sérstaklega í sjálfkeyrandi akstri þar sem langdræg skynjun og öryggi eru í fyrirrúmi.
[Tengill:Lestu meira um samanburðinn á milli 905nm og 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Aukið öryggi og bætt ADAS
LiDAR-tækni eykur verulega afköst háþróaðra ökumannsaðstoðarkerfa (ADAS) og veitir ökutækjum nákvæma umhverfiskortlagningu. Þessi nákvæmni bætir öryggiseiginleika eins og árekstrarvarna, gangandi uppgötvun og aðlögunarhæfan hraðastilli, sem færir iðnaðinn nær því að ná fullkomlega sjálfvirkum akstri.
Algengar spurningar
Í ökutækjum gefa LIDAR-skynjarar frá sér ljóspúlsa sem endurkastast af hlutum og snúa aftur til skynjarans. Tíminn sem það tekur púlsana að snúa aftur er notaður til að reikna út fjarlægðina að hlutum. Þessar upplýsingar hjálpa til við að búa til nákvæmt þrívíddarkort af umhverfi ökutækisins.
Dæmigert LIDAR-kerfi í bílum samanstendur af leysigeisla sem gefur frá sér ljóspúlsa, skanna og ljósfræði til að beina púlsunum, ljósnema til að fanga endurkastað ljós og vinnslueiningu til að greina gögnin og búa til þrívíddarmynd af umhverfinu.
Já, LIDAR getur greint hluti á hreyfingu. Með því að mæla breytingar á stöðu hluta með tímanum getur LIDAR reiknað út hraða þeirra og braut.
LIDAR er samþætt öryggiskerfum ökutækja til að bæta eiginleika eins og aðlögunarhæfan hraðastilli, árekstrarvarna og greiningu gangandi vegfarenda með því að veita nákvæmar og áreiðanlegar fjarlægðarmælingar og greiningu hluta.
Áframhaldandi þróun í LIDAR-tækni í bílum felur í sér að minnka stærð og kostnað LIDAR-kerfa, auka drægni þeirra og upplausn og samþætta þau betur í hönnun og virkni ökutækja.
[tengill:Lykilþættir LIDAR leysis]
1,5 μm púlsaður trefjalaser er tegund leysigeisla sem notuð er í LIDAR-kerfum í bílum og gefur frá sér ljós á bylgjulengd 1,5 míkrómetra (μm). Hann býr til stutta púlsa af innrauðu ljósi sem eru notaðir til að mæla vegalengdir með því að endurkastast af hlutum og fara aftur til LIDAR-skynjarans.
1,5 μm bylgjulengdin er notuð vegna þess að hún býður upp á gott jafnvægi milli öryggis fyrir augu og gegndræpi í andrúmsloftið. Leysir á þessu bylgjulengdarbili eru ólíklegri til að valda augum manna skaða en þeir sem gefa frá sér styttri bylgjulengdir og geta virkað vel í ýmsum veðurskilyrðum.
Þó að 1,5 μm leysir virki betur en sýnilegt ljós í þoku og rigningu, er geta þeirra til að komast í gegnum hindranir í andrúmsloftinu enn takmörkuð. Afköst þeirra í slæmu veðri eru almennt betri en styttri bylgjulengdarleysir en ekki eins áhrifarík og lengri bylgjulengdarleysir.
Þó að 1,5 μm púlsaðir trefjalasar geti í upphafi aukið kostnað við LIDAR-kerfi vegna háþróaðrar tækni sinnar, er búist við að framfarir í framleiðslu og stærðarhagkvæmni muni draga úr kostnaði með tímanum. Ávinningur þeirra hvað varðar afköst og öryggi er talinn réttlæta fjárfestinguna. Framúrskarandi afköst og aukin öryggiseiginleikar sem 1,5 μm púlsaðir trefjalasar bjóða upp á gera þá að verðmætri fjárfestingu fyrir LIDAR-kerfi í bílum..