Automotive LiDAR Фон
2015-жылдан 2020-жылга чейин өлкө бир нече тиешелүү саясаттарды чыгарды, алар 'акылдуу туташкан унаалар'жана'автономдуу унаалар'. 2020-жылдын башында улут эки планды чыгарды: Автономдуу айдоонун стратегиялык абалын жана келечектеги өнүгүү багытын тактоо үчүн Интеллектуалдык унаа инновациялары жана өнүгүү стратегиясы жана Автомобилдерди башкарууну автоматташтыруу классификациясы.
Yole Development, дүйнө жүзү боюнча консалтинг фирмасы, "Lidar for Automotive and Industrial Applications" менен байланышкан тармактык изилдөө отчетун жарыялап, Автоунаа тармагындагы лидар рыногу 2026-жылга чейин 5,7 миллиард АКШ долларына жетиши мүмкүн экенин белгилеген кийинки беш жылда өсүү темпи 21% дан ашат.
Automotive LiDAR деген эмне?
LiDAR, Light Detection and Ranging деген сөздүн кыскачасы – бул автомобиль өнөр жайын, айрыкча автономдуу унаалар чөйрөсүн өзгөрткөн революциялык технология. Ал жарыктын импульстарын (көбүнчө лазерден) бутага карай чыгаруу жана жарыктын сенсорго кайра секирүү убактысын өлчөө аркылуу иштейт. Бул маалыматтар андан кийин унаанын айланасындагы чөйрөнүн үч өлчөмдүү деталдуу карталарын түзүү үчүн колдонулат.
LiDAR системалары тактыгы жана объектилерди жогорку тактык менен аныктоо жөндөмдүүлүгү менен белгилүү, бул аларды автономдуу айдоо үчүн алмаштырылгыс куралга айландырат. Көзгө көрүнгөн жарыкка таянган жана аз жарык же түздөн-түз күн нуру сыяктуу белгилүү бир шарттарда күрөшө алган камералардан айырмаланып, LiDAR сенсорлору ар кандай жарык жана аба ырайы шарттарында ишенимдүү маалыматтарды берет. Андан тышкары, LiDARдын аралыкты так өлчөө жөндөмү объекттерди, алардын өлчөмүн жана ал тургай ылдамдыгын аныктоого мүмкүндүк берет, бул татаал айдоо сценарийлерин башкаруу үчүн абдан маанилүү.
LiDAR иштөө принцибинин агым диаграммасы
Автоматташтыруудагы LiDAR колдонмолору:
Автоунаа тармагындагы LiDAR (Light Detection and Ranging) технологиясы биринчи кезекте айдоо коопсуздугун жогорулатууга жана автономдуу айдоо технологияларын өнүктүрүүгө багытталган. Анын негизги технологиясы,Учуу убактысы (ToF), лазердик импульстарды чыгаруу жана бул импульстардын тоскоолдуктардан кайра чагылышы үчүн кеткен убакытты эсептөө менен иштейт. Бул ыкма өтө так "чекиттүү булут" маалыматтарын өндүрөт, алар сантиметрлик деңгээлдеги тактык менен транспорттун айланасындагы айлана-чөйрөнүн үч өлчөмдүү үч өлчөмдүү карталарын түзө алат жана унаалар үчүн өзгөчө так мейкиндик таануу мүмкүнчүлүгүн сунуштайт.
LiDAR технологиясын автомобиль секторунда колдонуу негизинен төмөнкү тармактарда топтолгон:
Автономдуу айдоо системалары:LiDAR - автономдуу айдоонун алдыңкы деңгээлине жетүү үчүн негизги технологиялардын бири. Ал унаанын айланасындагы айлана-чөйрөнү, анын ичинде башка унааларды, жөө жүргүнчүлөрдү, жол белгилерин жана жол шарттарын так кабылдайт, ошону менен автономдуу айдоо системаларына тез жана так чечим чыгарууга жардам берет.
Advanced Driver Assistance Systems (ADAS):Айдоочуга жардам берүү тармагында LiDAR унаанын коопсуздук функцияларын, анын ичинде адаптацияланган круиздик контролду, авариялык тормозду, жөө жүргүнчүлөрдү аныктоону жана тоскоолдуктарды болтурбоо функцияларын жакшыртуу үчүн колдонулат.
Унаанын навигациясы жана жайгашуусу:LiDAR тарабынан түзүлгөн жогорку тактыктагы 3D карталары, өзгөчө, GPS сигналдары чектелген шаар чөйрөлөрүндө, унаанын жайгашуу тактыгын бир топ жакшыртат.
Жол кыймылын көзөмөлдөө жана башкаруу:LiDAR трафиктин агымын көзөмөлдөө жана талдоо, сигналды башкарууну оптималдаштырууда жана тыгынды азайтууда шаардык жол системаларына жардам берүү үчүн колдонсо болот.
Алыстан зонддоо, диапазонду аныктоо, автоматташтыруу жана DTS ж.б.у.с. үчүн.
Акысыз консультация керекпи?
Автомобилдик LiDAR багыттары
1. LiDAR миниатюризациясы
Автоунаа өнөр жайынын салттуу көз карашы, айдоо ырахатын жана эффективдүү аэродинамикасын сактоо үчүн автономдуу унаалар сырткы көрүнүшү боюнча кадимки унаалардан айырмаланбашы керек деп эсептейт. Бул перспектива LiDAR системаларын кичирейтүү тенденциясына түрткү берди. Келечектеги идеал LiDAR унаанын кузовуна кынтыксыз кошула турганчалык кичинекей болушу керек. Бул механикалык айлануучу бөлүктөрдү азайтуу же жок кылуу дегенди билдирет, бул тармактын акырындык менен учурдагы лазердик структуралардан катуу абалдагы LiDAR чечимдерине карай жылышына шайкеш келет. Кыймылдуу бөлүктөрү жок катуу абалдагы LiDAR заманбап унаалардын эстетикалык жана функционалдык талаптарына ылайыктуу компакттуу, ишенимдүү жана бышык чечимди сунуштайт.
2. Камтылган LiDAR чечимдери
Акыркы жылдары автономдуу айдоо технологиялары өнүккөндүктөн, кээ бир LiDAR өндүрүүчүлөрү LiDARды унаанын бөлүктөрү, мисалы, фаралар сыяктуу бириктирген чечимдерди иштеп чыгуу үчүн автомобиль тетиктерин жеткирүүчүлөр менен кызматташа башташты. Бул интеграция LiDAR тутумдарын жашырып, унаанын эстетикалык жагымдуулугун сактап калуу үчүн гана кызмат кылбастан, ошондой эле LiDARдын көрүү чөйрөсүн жана функционалдуулугун оптималдаштыруу үчүн стратегиялык жайгаштырууну колдонот. Жүргүнчүлөрдү ташыган унаалар үчүн, белгилүү бир Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) функциялары LiDARдан 360° көрүнүштү камсыз кылуунун ордуна белгилүү бир бурчтарга көңүл бурууну талап кылат. Бирок, 4-деңгээл сыяктуу жогорку деңгээлдеги автономия үчүн коопсуздукту эске алуу 360° горизонталдуу көрүү талаасын талап кылат. Бул унаанын айланасында толук камтууну камсыз кылган көп чекиттүү конфигурацияларга алып келиши күтүлүүдө.
3.Чыгымдарды азайтуу
LiDAR технологиясы жетилгендиктен жана өндүрүш масштабы жогорулаган сайын, чыгымдар азайып баратат, бул системаларды транспорт каражаттарынын кеңири спектрине, анын ичинде орто класстагы моделдерге киргизүү мүмкүн болот. LiDAR технологиясын демократиялаштыруу унаа рыногунда алдыңкы коопсуздукту жана автономдуу айдоо өзгөчөлүктөрүн кабыл алууну тездетет деп күтүлүүдө.
Бүгүнкү күндө базардагы LIDARлар негизинен 905нм жана 1550нм/1535нм LIDAR болуп саналат, бирок баасы боюнча 905нм артыкчылыгы бар.
· 905нм LiDAR: Жалпысынан алганда, 905nm LiDAR системалары компоненттердин кеңири жайылышынан жана бул толкун узундугу менен байланышкан жетилген өндүрүш процесстеринен улам арзаныраак. Бул чыгымдын артыкчылыгы 905 нм LiDAR диапазону жана көздүн коопсуздугу анча маанилүү болбогон колдонмолор үчүн жагымдуу кылат.
· 1550/1535нм LiDAR: 1550/1535 нм системаларынын компоненттери, мисалы, лазер жана детекторлор кымбатыраак болот, себеби технология азыраак таралган жана компоненттери татаалыраак. Бирок, коопсуздук жана аткаруу жагынан артыкчылыктар, өзгөчө узак аралыкты аныктоо жана коопсуздук биринчи орунда турган автономдуу айдоодо, белгилүү бир колдонмолор үчүн жогорку бааны акташы мүмкүн.
[Шилтеме:905nm жана 1550nm/1535nm LiDAR ортосундагы салыштыруу жөнүндө көбүрөөк окуу]
4. Көбөйгөн коопсуздук жана өркүндөтүлгөн ADAS
LiDAR технологиясы транспорт каражаттарын так экологиялык картага түшүрүү мүмкүнчүлүктөрү менен камсыз кылуу менен Айдоочуга жардамдын Advanced Systems (ADAS) натыйжалуулугун олуттуу жогорулатат. Бул тактык кагылышуудан сактануу, жөө жүргүнчүлөрдү аныктоо жана адаптацияланган круиздик контроль сыяктуу коопсуздук функцияларын жакшыртат, бул тармакты толугу менен автономдуу айдоону ишке ашырууга жакындатат.
Көп берилүүчү суроолор
Унааларда LIDAR сенсорлору жарык импульстарын чыгарат, алар объекттерден секирип, сенсорго кайтып келишет. Импульстардын кайтып келүү убактысы объекттерге чейинки аралыкты эсептөө үчүн колдонулат. Бул маалымат унаанын айланасынын деталдуу 3D картасын түзүүгө жардам берет.
Кадимки автомобиль LIDAR системасы жарык импульстарын чыгаруучу лазерден, импульстарды багыттоо үчүн сканерден жана оптикадан, чагылган жарыкты тартуу үчүн фотодетектордон жана маалыматтарды талдоо жана чөйрөнүн 3D сүрөттөлүшүн түзүү үчүн иштетүүчү блоктон турат.
Ооба, LIDAR кыймылдуу объекттерди аныктай алат. Убакыттын өтүшү менен объекттердин абалынын өзгөрүшүн өлчөө менен LIDAR алардын ылдамдыгын жана траекториясын эсептей алат.
LIDAR так жана ишенимдүү аралыкты өлчөө жана объектти аныктоону камсыз кылуу аркылуу адаптацияланган круиздик башкаруу, кагылышуудан качуу жана жөө жүргүнчүлөрдү аныктоо сыяктуу функцияларды өркүндөтүү үчүн транспорттун коопсуздук системаларына интеграцияланган.
Автомобиль LIDAR технологиясындагы уланып жаткан өнүгүүлөр LIDAR системаларынын көлөмүн жана баасын төмөндөтүүнү, алардын диапазонун жана чечүүчүлүгүн жогорулатууну жана аларды унаалардын дизайнына жана функционалдуулугуна кынтыксыз интеграциялоону камтыйт.
[шилтеме:LIDAR лазеринин негизги параметрлери]
1,5μm импульстук була лазери 1,5 микрометр (мкм) толкун узундугунда жарыкты чыгарган автомобиль LIDAR системаларында колдонулган лазер булагынын бир түрү. Ал объекттерден секирип, LIDAR сенсоруна кайтуу менен аралыктарды өлчөө үчүн колдонулган инфракызыл жарыктын кыска импульстарын жаратат.
1.5μm толкун узундугу колдонулат, анткени ал көздүн коопсуздугу менен атмосферанын киришинин ортосунда жакшы балансты сунуш кылат. Толкун узундугунун бул диапазонундагы лазерлер кыскараак толкун узундуктарында чыгаргандарга караганда адамдын көзүнө азыраак зыян келтирет жана ар кандай аба ырайы шарттарында жакшы иштей алат.
1.5μm лазерлер туманда жана жамгырда көрүнгөн жарыкка караганда жакшыраак иштешсе да, алардын атмосфералык тоскоолдуктарды кирүү мүмкүнчүлүгү дагы эле чектелүү. Аба ырайынын жагымсыз шарттарында иштөө кыска толкун узундуктагы лазерлерге караганда жакшыраак, бирок узунураак толкун узундуктары сыяктуу эффективдүү эмес.
1.5μm импульстук була лазерлери татаал технологиясынын аркасында LIDAR системаларынын баасын көтөрүшү мүмкүн, бирок өндүрүштөгү жетишкендиктер жана масштабдуу экономикалар убакыттын өтүшү менен чыгымдарды азайтат деп күтүлүүдө. Алардын натыйжалуулугу жана коопсуздугу боюнча артыкчылыктары инвестицияны актоо катары каралат. 1,5 мкм импульстук була лазерлери тарабынан камсыздалган эң жогорку аткаруу жана коопсуздуктун жакшыртылган өзгөчөлүктөрү аларды LIDAR автомобилдик системалары үчүн татыктуу инвестиция кылат..