Kfz -LIDAR -Hintergrund
Von 2015 bis 2020 gab das Land mehrere verwandte Richtlinien heraus und konzentrierte sich auf ''Intelligente verbundene Fahrzeuge' Und 'Autonome Fahrzeuge'. Anfang 2020 gab die Nation zwei Pläne heraus: Intelligente Innovations- und Entwicklungsstrategie für Fahrzeuge und Klassifizierung Automobile Driving Automation, um die strategische Position und die zukünftige Entwicklungsrichtung des autonomen Fahrens zu klären.
Yole Development, ein weltweites Beratungsunternehmen, veröffentlichte einen Branchenforschungsbericht, der mit dem „LiDAR for Automotive and Industrial Applications“ verbunden ist, dass der Lidar -Markt im Automobilbereich bis 2026 5,7 Milliarden US -Dollar erreichen kann. Es wird erwartet, dass die jährliche Wachstumsrate der zusammengesetzten jährlichen Wachstumsrate in den nächsten fünf Jahren auf mehr als 21% erweitert wird.
Was ist Automobillidar?
Lidar, kurz für die leichte Erkennung und -stufe, ist eine revolutionäre Technologie, die die Automobilindustrie, insbesondere im Bereich autonomer Fahrzeuge, verändert hat. Es funktioniert, indem Lichtimpulse aus einem Laser aus dem Ziel ausgeht und die Zeit misst, die das Licht zum Sensor zurückspringt. Diese Daten werden dann verwendet, um detaillierte dreidimensionale Karten der Umgebung rund um das Fahrzeug zu erstellen.
Lidar -Systeme sind bekannt für ihre Präzision und Fähigkeit, Objekte mit hoher Genauigkeit zu erkennen, was sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für autonomes Fahren macht. Im Gegensatz zu Kameras, die sich auf sichtbares Licht verlassen und unter bestimmten Bedingungen wie schwachem oder direktem Sonnenlicht kämpfen können, liefern LIDAR -Sensoren zuverlässige Daten bei einer Vielzahl von Beleuchtungs- und Wetterbedingungen. Darüber hinaus ermöglicht die Fähigkeit von Lidar, Entfernungen genau zu messen, die Erkennung von Objekten, ihre Größe und sogar ihre Geschwindigkeit, was für die Navigation komplexer Fahrszenarien von entscheidender Bedeutung ist.
LIDAR -Arbeitsprinzip -Flussdiagramm
LIDAR -Anwendungen in der Automatisierung:
Die Lidar -Technologie (Light Detection and Ranging) in der Automobilindustrie konzentriert sich in erster Linie auf die Verbesserung der Sicherheit und die Weiterentwicklung der autonomen Fahrtechnologien. Seine Kerntechnologie,Flugzeit (TOF), Arbeiten, indem Laserimpulse emittieren und die Zeit berechnet werden, die diese Impulse benötigen, um von Hindernissen zurückzukehren. Diese Methode erzeugt hoch genaue "Punktwolken" -Daten, mit denen detaillierte dreidimensionale Karten der Umgebung rund um das Fahrzeug mit Genauigkeit auf Zentimeterebene erstellt werden und eine außergewöhnlich genaue Fähigkeit zur räumlichen Erkennung für Automobile bietet.
Die Anwendung der Lidar -Technologie im Automobilsektor konzentriert sich hauptsächlich in den folgenden Bereichen:
Autonome Fahrsysteme:Lidar ist eine der Schlüsseltechnologien, um ein fortgeschrittenes autonomes Fahren zu erreichen. Es nimmt die Umwelt im Fahrzeug genau wahr, einschließlich anderer Fahrzeuge, Fußgänger, Straßenschilder und Straßenbedingungen und unterstützt so autonome Fahrsysteme bei schnellen und genauen Entscheidungen.
Advanced Triver Assistance Systems (ADAs):Im Bereich der Fahrerhilfe wird LIDAR zur Verbesserung der Fahrzeugsicherheitsmerkmale verwendet, einschließlich adaptiver Geschwindigkeitsregelung, Notbremsung, Erkennung von Fußgängern und Hindernisvermeidungsfunktionen.
Fahrzeugnavigation und Positionierung:Die von Lidar erzeugten hochpräzisen 3D-Karten können die Genauigkeit der Fahrzeuge erheblich verbessern, insbesondere in städtischen Umgebungen, in denen GPS-Signale begrenzt sind.
Verkehrsüberwachung und -management:LIDAR kann zur Überwachung und Analyse des Verkehrsflusss verwendet werden, um den Verkehrssystemen bei der Optimierung der Signalsteuerung und zur Verringerung der Überlastung zu unterstützen.
Für Fernerkundung, Entfernung, Automatisierung und DTS usw.
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Trends zum Automobillidar
1. Lidar Miniaturisierung
Die traditionelle Sichtweise der Automobilindustrie besagt, dass sich autonome Fahrzeuge nicht von herkömmlichen Autos unterscheiden sollten, um das Fahrvergnügen und die effiziente Aerodynamik aufrechtzuerhalten. Diese Perspektive hat den Trend zu Miniaturisierungslidar -Systemen vorantrieben. Das zukünftige Ideal ist es, dass Lidar klein genug ist, um nahtlos in den Körper des Fahrzeugs integriert zu werden. Dies bedeutet, mechanische rotierende Teile zu minimieren oder sogar zu beseitigen, eine Verschiebung, die sich mit der allmählichen Entfernung der branchenübergreifenden Laserstrukturen in Richtung Festkörperlidar-Lösungen entzieht. Solid-State-Lidar, ohne bewegliche Teile, bietet eine kompakte, zuverlässige und langlebige Lösung, die gut in die ästhetischen und funktionalen Anforderungen moderner Fahrzeuge passt.
2. Eingebettete Lidar -Lösungen
Da autonome Fahrtechnologien in den letzten Jahren fortgeschritten sind, haben einige Lidar -Hersteller begonnen, mit Lieferanten der Automobilteile zusammenzuarbeiten, um Lösungen zu entwickeln, die Lidar in Teile des Fahrzeugs wie Scheinwerfer integrieren. Diese Integration dient nicht nur dazu, die Lidar -Systeme zu verbergen, sondern die ästhetische Attraktivität des Fahrzeugs beibehalten, sondern nutzt auch die strategische Platzierung, um das Sicht- und Funktionsfeld des Lidars zu optimieren. Für Passagierfahrzeuge erfordern bestimmte Funktionen für fortschrittliche Fahrerunterstützungssysteme (ADAs), dass sich Lidar auf bestimmte Winkel konzentriert, anstatt eine 360 ° -Ansicht bereitzustellen. Bei höheren Autonomie -Maßstäben, wie z. B. Stufe 4, erfordern Sicherheitsüberlegungen ein horizontales Sichtfeld von 360 °. Dies wird voraussichtlich zu Mehrpunktkonfigurationen führen, die eine vollständige Abdeckung des Fahrzeugs gewährleisten.
3.Kostensenkung
Wenn die Lidar-Technologie reift und die Produktionsskalen fährt, sinken die Kosten, was es möglich macht, diese Systeme in ein breiteres Spektrum von Fahrzeugen zu integrieren, einschließlich Modellen mit mittlerer Reichweite. Diese Demokratisierung der Lidar -Technologie wird voraussichtlich die Einführung fortschrittlicher Sicherheit und autonomes Fahren auf dem Automobilmarkt beschleunigen.
Die heutigen Lidare auf dem Markt sind hauptsächlich 905 nm und 1550 nm/1535 nm Lidars, aber in Bezug auf die Kosten hat 905 nm den Vorteil.
· 905nm Lidar: Im Allgemeinen sind 905 -nm -Lidar -Systeme aufgrund der weit verbreiteten Verfügbarkeit von Komponenten und den mit dieser Wellenlänge verbundenen reifen Herstellungsprozessen günstiger. Dieser Kostenvorteil macht 905 nm Lidar für Anwendungen attraktiv, bei denen Reichweite und Augensicherheit weniger kritisch sind.
· 1550/1535nm Lidar: Die Komponenten für 1550/1535nm -Systeme wie Laser und Detektoren sind in der Regel teurer, teilweise, weil die Technologie weniger weit verbreitet ist und die Komponenten komplexer sind. Die Vorteile in Bezug auf Sicherheit und Leistung können jedoch die höheren Kosten für bestimmte Anwendungen rechtfertigen, insbesondere bei autonomen Fahren, bei denen die Langstreckenerkennung und -sicherheit von größter Bedeutung sind.
[Link:Lesen Sie mehr über den Vergleich zwischen 905 nm und 1550 nm/1535 nm Lidar]
4. erhöhte Sicherheit und verbesserte ADAs
Die Lidar-Technologie verbessert die Leistung fortschrittlicher Fahrerassistanzsysteme (ADAs) erheblich und bietet Fahrzeugen präzise Umweltkartierungsfunktionen. Diese Präzision verbessert die Sicherheitsmerkmale wie Kollisionsvermeidung, Erkennung von Fußgänger und adaptive Geschwindigkeitsregelung und drückt die Branche näher daran, vollständig autonomes Fahren zu erreichen.
FAQs
In Fahrzeugen emittieren Lidar -Sensoren leichte Impulse, die von Gegenständen abprallen und zum Sensor zurückkehren. Die Zeit, die die Impulse benötigen, wird verwendet, um den Abstand zu Objekten zu berechnen. Diese Informationen erstellen eine detaillierte 3D -Karte der Umgebung des Fahrzeugs.
Ein typisches Automobil -Lidar -System besteht aus einem Laser, um Lichtimpulse, einen Scanner und eine Optik zu emittieren, um die Impulse zu lenken, ein Fotodetektor, um das reflektierte Licht zu erfassen, und eine Verarbeitungseinheit, um die Daten zu analysieren und eine 3D -Darstellung der Umgebung zu erstellen.
Ja, Lidar kann sich bewegende Objekte erkennen. Durch Messen der Änderung der Position von Objekten im Laufe der Zeit kann Lidar ihre Geschwindigkeit und ihre Flugbahn berechnen.
LIDAR ist in Fahrzeugsicherheitssysteme integriert, um Merkmale wie adaptive Geschwindigkeitsregelung, Kollisionsvermeidung und Erkennung von Fußgängern zu verbessern, indem genaue und zuverlässige Entfernungsmessungen und Objekterkennungen bereitgestellt werden.
Die laufenden Entwicklungen in der Automobil -Lidar -Technologie umfassen die Reduzierung der Größe und der Kosten von Lidar -Systemen, die Erhöhung ihrer Reichweite und Auflösung sowie die Integration von nahtloser Integration in das Design und die Funktionalität von Fahrzeugen.
Ein 1,5 μm gepulster Faserlaser ist eine Art Laserquelle, die in Automobillidar -Systemen verwendet wird, die Licht in einer Wellenlänge von 1,5 Mikrometern (μM) emittieren. Es erzeugt kurze Impulse aus Infrarotlicht, die zur Messung von Entfernungen durch Abprallen von Objekten und zur Rückkehr zum LIDAR -Sensor verwendet werden.
Die Wellenlänge von 1,5 μm wird verwendet, da sie ein gutes Gleichgewicht zwischen Augensicherheit und atmosphärischer Durchdringung bietet. Laser in diesem Wellenlängenbereich verursachen seltener Schaden für die menschlichen Augen als diejenigen, die bei kürzeren Wellenlängen emittieren, und können unter verschiedenen Wetterbedingungen gut abschneiden.
Während 1,5 μm Laser bei Nebel und Regen besser als sichtbares Licht abschneiden, ist ihre Fähigkeit, in atmosphärische Hindernisse zu durchdringen, immer noch begrenzt. Die Leistung bei unerwünschten Wetterbedingungen ist im Allgemeinen besser als kürzere Wellenlängenlaser, aber nicht so effektiv wie längere Wellenlängenoptionen.
Während 1,5 & mgr; m gepulste Faserlaser aufgrund ihrer ausgeklügelten Technologie zunächst die Kosten für Lidar -Systeme erhöhen können, wird erwartet, dass Fortschritte bei der Herstellung und der Skaleneffekte im Laufe der Zeit die Kosten senken. Ihre Vorteile in Bezug auf Leistung und Sicherheit werden als Rechtfertigung der Investition angesehen. Die überlegene Leistung und verbesserte Sicherheitsmerkmale von 1,5 μm gepulsten Faserlasern machen sie zu einer lohnenden Investition für Automobillidar -Systeme.