Background ng Automotive LiDAR
Mula 2015 hanggang 2020, naglabas ang bansa ng ilang kaugnay na patakaran, na nakatuon sa 'mga intelligent na konektadong sasakyan'at'mga autonomous na sasakyan'. Sa simula ng 2020, naglabas ang Nation ng dalawang plano: Intelligent Vehicle Innovation and Development Strategy at Automobile Driving Automation Classification, upang linawin ang strategic na posisyon at hinaharap na direksyon ng pag-unlad ng autonomous na pagmamaneho.
Ang Yole Development, isang pandaigdigang kumpanya sa pagkonsulta, ay naglathala ng isang ulat sa pananaliksik sa industriya na nauugnay sa 'Lidar para sa Automotive at Industrial Applications', binanggit na ang merkado ng lidar sa larangan ng Automotive ay maaaring umabot sa 5.7 bilyong US dollars sa 2026, inaasahan na ang tambalang taunang ang rate ng paglago ay maaaring lumawak sa higit sa 21% sa susunod na limang taon.
Ano ang Automotive LiDAR?
Ang LiDAR, maikli para sa Light Detection and Ranging, ay isang rebolusyonaryong teknolohiya na nagpabago sa industriya ng automotive, lalo na sa larangan ng mga autonomous na sasakyan. Gumagana ito sa pamamagitan ng pagpapalabas ng mga pulso ng liwanag—karaniwan ay mula sa isang laser—patungo sa target at pagsukat sa oras na aabutin para bumalik ang liwanag sa sensor. Ang data na ito ay ginamit upang lumikha ng mga detalyadong three-dimensional na mapa ng kapaligiran sa paligid ng sasakyan.
Ang mga LiDAR system ay kilala sa kanilang katumpakan at kakayahang makakita ng mga bagay na may mataas na katumpakan, na ginagawa itong isang kailangang-kailangan na tool para sa autonomous na pagmamaneho. Hindi tulad ng mga camera na umaasa sa nakikitang liwanag at maaaring makipaglaban sa ilang partikular na kundisyon tulad ng mahinang liwanag o direktang sikat ng araw, ang mga sensor ng LiDAR ay nagbibigay ng maaasahang data sa iba't ibang liwanag at kondisyon ng panahon. Higit pa rito, ang kakayahan ng LiDAR na sukatin ang mga distansya nang tumpak ay nagbibigay-daan para sa pagtuklas ng mga bagay, kanilang laki, at maging ang kanilang bilis, na mahalaga para sa pag-navigate sa mga kumplikadong sitwasyon sa pagmamaneho.
LiDAR Working Principle Flow Chart
Mga Application ng LiDAR sa Automation:
Ang teknolohiya ng LiDAR (Light Detection and Ranging) sa industriya ng automotive ay pangunahing nakatuon sa pagpapahusay ng kaligtasan sa pagmamaneho at pagsulong ng mga autonomous na teknolohiya sa pagmamaneho. Ang pangunahing teknolohiya nito,Oras ng Paglipad (ToF), ay gumagana sa pamamagitan ng paglabas ng mga pulso ng laser at pagkalkula ng oras na kinakailangan para sa mga pulso na ito na maipakita pabalik mula sa mga hadlang. Ang pamamaraang ito ay gumagawa ng napakatumpak na data ng "point cloud", na maaaring lumikha ng mga detalyadong three-dimensional na mapa ng kapaligiran sa paligid ng sasakyan na may katumpakan sa antas ng sentimetro, na nag-aalok ng isang pambihirang tumpak na kakayahan sa pagkilala sa spatial para sa mga sasakyan.
Ang aplikasyon ng teknolohiya ng LiDAR sa sektor ng automotiko ay pangunahing nakatuon sa mga sumusunod na lugar:
Autonomous Driving System:Ang LiDAR ay isa sa mga pangunahing teknolohiya para sa pagkamit ng mga advanced na antas ng autonomous na pagmamaneho. Ito ay tiyak na nakikita ang kapaligiran sa paligid ng sasakyan, kabilang ang iba pang mga sasakyan, pedestrian, mga palatandaan sa kalsada, at mga kondisyon ng kalsada, kaya tinutulungan ang mga autonomous na sistema ng pagmamaneho sa paggawa ng mabilis at tumpak na mga desisyon.
Advanced Driver Assistance Systems (ADAS):Sa larangan ng tulong sa pagmamaneho, ginagamit ang LiDAR para pahusayin ang mga feature sa kaligtasan ng sasakyan, kabilang ang adaptive cruise control, emergency braking, pedestrian detection, at obstacle avoidance functions.
Pag-navigate at Pagpoposisyon ng Sasakyan:Ang mga high-precision na 3D na mapa na nabuo ng LiDAR ay maaaring makabuluhang mapahusay ang katumpakan ng pagpoposisyon ng sasakyan, lalo na sa mga urban na kapaligiran kung saan limitado ang mga signal ng GPS.
Pagsubaybay at Pamamahala ng Trapiko:Maaaring gamitin ang LiDAR para sa pagsubaybay at pagsusuri ng daloy ng trapiko, pagtulong sa mga sistema ng trapiko ng lungsod sa pag-optimize ng kontrol ng signal at pagbabawas ng pagsisikip.
Para sa Remote sensing, rangefinding, Automation at DTS, atbp.
Kailangan ng Libreng Konsultasyon?
Mga Uso Patungo sa Automotive LiDAR
1. LiDAR Miniaturization
Ang tradisyunal na pananaw ng industriya ng automotiko ay naniniwala na ang mga autonomous na sasakyan ay hindi dapat magkaiba sa hitsura mula sa mga maginoo na kotse upang mapanatili ang kasiyahan sa pagmamaneho at mahusay na aerodynamics. Ang pananaw na ito ay nagtulak sa trend patungo sa miniaturizing LiDAR system. Ang ideal sa hinaharap ay para sa LiDAR na maging sapat na maliit upang maayos na maisama sa katawan ng sasakyan. Nangangahulugan ito ng pagliit o kahit na pag-aalis ng mga mekanikal na umiikot na bahagi, isang pagbabago na naaayon sa unti-unting paglayo ng industriya mula sa kasalukuyang mga istruktura ng laser patungo sa mga solid-state na solusyon sa LiDAR. Ang solid-state na LiDAR, na walang gumagalaw na bahagi, ay nag-aalok ng compact, maaasahan, at matibay na solusyon na akma nang husto sa loob ng aesthetic at functional na mga kinakailangan ng mga modernong sasakyan.
2. Naka-embed na LiDAR Solutions
Habang umuunlad ang mga teknolohiyang autonomous sa pagmamaneho sa mga nakalipas na taon, nagsimula ang ilang mga tagagawa ng LiDAR na makipagtulungan sa mga supplier ng mga piyesa ng sasakyan upang bumuo ng mga solusyon na nagsasama ng LiDAR sa mga bahagi ng sasakyan, tulad ng mga headlight. Ang pagsasamang ito ay hindi lamang nagsisilbing itago ang mga LiDAR system, na pinapanatili ang aesthetic appeal ng sasakyan, ngunit ginagamit din ang estratehikong paglalagay upang ma-optimize ang larangan ng view at functionality ng LiDAR. Para sa mga pampasaherong sasakyan, ang ilang mga function ng Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) ay nangangailangan ng LiDAR na tumuon sa mga partikular na anggulo sa halip na magbigay ng 360° view. Gayunpaman, para sa mas mataas na antas ng awtonomiya, gaya ng Antas 4, ang mga pagsasaalang-alang sa kaligtasan ay nangangailangan ng 360° pahalang na larangan ng pagtingin. Inaasahang hahantong ito sa mga multi-point na configuration na nagsisiguro ng buong saklaw sa paligid ng sasakyan.
3.Pagbawas ng Gastos
Habang tumatanda ang teknolohiya ng LiDAR at mga antas ng produksyon, bumababa ang mga gastos, na ginagawang posible na isama ang mga system na ito sa mas malawak na hanay ng mga sasakyan, kabilang ang mga mid-range na modelo. Ang demokratisasyon ng teknolohiyang LiDAR na ito ay inaasahan na mapabilis ang pag-ampon ng mga advanced na kaligtasan at autonomous na mga tampok sa pagmamaneho sa buong automotive market.
Ang mga LIDAR sa merkado ngayon ay halos 905nm at 1550nm/1535nm LIDAR, ngunit sa mga tuntunin ng gastos, ang 905nm ay may kalamangan.
· 905nm LiDAR: Sa pangkalahatan, ang 905nm LiDAR system ay mas mura dahil sa malawakang kakayahang magamit ng mga bahagi at ang mga mature na proseso ng pagmamanupaktura na nauugnay sa wavelength na ito. Ang kalamangan sa gastos na ito ay ginagawang kaakit-akit ang 905nm LiDAR para sa mga application kung saan ang saklaw at kaligtasan ng mata ay hindi gaanong kritikal.
· 1550/1535nm LiDAR: Ang mga bahagi para sa 1550/1535nm system, tulad ng mga laser at detector, ay malamang na maging mas mahal, bahagyang dahil ang teknolohiya ay hindi gaanong laganap at ang mga bahagi ay mas kumplikado. Gayunpaman, ang mga benepisyo sa mga tuntunin ng kaligtasan at pagganap ay maaaring bigyang-katwiran ang mas mataas na gastos para sa ilang mga application, lalo na sa autonomous na pagmamaneho kung saan ang pang-matagalang pagtuklas at kaligtasan ay pinakamahalaga.
[Link:Magbasa pa tungkol sa paghahambing sa pagitan ng 905nm at 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Tumaas na Kaligtasan at Pinahusay na ADAS
Ang teknolohiya ng LiDAR ay makabuluhang pinahusay ang pagganap ng Advanced Driver-Assistance Systems (ADAS), na nagbibigay sa mga sasakyan ng tumpak na mga kakayahan sa pagmamapa sa kapaligiran. Pinapabuti ng katumpakan na ito ang mga tampok na pangkaligtasan gaya ng pag-iwas sa banggaan, pagtukoy ng pedestrian, at adaptive cruise control, na nagtutulak sa industriya na mas malapit sa pagkamit ng ganap na autonomous na pagmamaneho.
Mga FAQ
Sa mga sasakyan, ang mga sensor ng LIDAR ay naglalabas ng mga light pulse na tumatalbog sa mga bagay at bumabalik sa sensor. Ang oras na aabutin para bumalik ang mga pulso ay ginagamit upang kalkulahin ang distansya sa mga bagay. Nakakatulong ang impormasyong ito na lumikha ng isang detalyadong 3D na mapa ng paligid ng sasakyan.
Ang isang tipikal na sistema ng LIDAR ng sasakyan ay binubuo ng isang laser upang maglabas ng mga light pulse, isang scanner at optika upang idirekta ang mga pulso, isang photodetector upang makuha ang sinasalamin na liwanag, at isang yunit ng pagpoproseso upang pag-aralan ang data at lumikha ng isang 3D na representasyon ng kapaligiran.
Oo, makakakita ang LIDAR ng mga gumagalaw na bagay. Sa pamamagitan ng pagsukat ng pagbabago sa posisyon ng mga bagay sa paglipas ng panahon, maaaring kalkulahin ng LIDAR ang kanilang bilis at tilapon.
Ang LIDAR ay isinama sa mga sistema ng kaligtasan ng sasakyan upang mapahusay ang mga feature tulad ng adaptive cruise control, pag-iwas sa banggaan, at pagtukoy ng pedestrian sa pamamagitan ng pagbibigay ng tumpak at maaasahang mga sukat ng distansya at pagtuklas ng bagay.
Ang mga patuloy na pag-unlad sa teknolohiyang LIDAR ng sasakyan ay kinabibilangan ng pagbawas sa laki at halaga ng mga LIDAR system, pagpapataas ng kanilang saklaw at resolution, at pagsasama ng mga ito nang mas walang putol sa disenyo at functionality ng mga sasakyan.
Ang 1.5μm pulsed fiber laser ay isang uri ng laser source na ginagamit sa mga automotive LIDAR system na naglalabas ng liwanag sa wavelength na 1.5 micrometers (μm). Bumubuo ito ng maiikling pulso ng infrared na ilaw na ginagamit upang sukatin ang mga distansya sa pamamagitan ng pagtalbog sa mga bagay at pagbabalik sa LIDAR sensor.
Ginagamit ang 1.5μm na wavelength dahil nag-aalok ito ng magandang balanse sa pagitan ng kaligtasan ng mata at pagtagos ng atmospera. Ang mga laser sa hanay ng wavelength na ito ay mas malamang na magdulot ng pinsala sa mga mata ng tao kaysa sa mga naglalabas sa mas maikling wavelength at maaaring gumanap nang maayos sa iba't ibang kondisyon ng panahon.
Habang ang 1.5μm laser ay gumaganap nang mas mahusay kaysa sa nakikitang liwanag sa fog at ulan, ang kanilang kakayahang tumagos sa mga hadlang sa atmospera ay limitado pa rin. Ang pagganap sa masamang lagay ng panahon ay karaniwang mas mahusay kaysa sa mas maiikling wavelength laser ngunit hindi kasing epektibo ng mas mahabang wavelength na mga opsyon.
Habang ang 1.5μm pulsed fiber laser ay maaaring unang tumaas sa gastos ng mga LIDAR system dahil sa kanilang sopistikadong teknolohiya, ang mga pagsulong sa pagmamanupaktura at economies of scale ay inaasahang bawasan ang mga gastos sa paglipas ng panahon. Ang kanilang mga benepisyo sa mga tuntunin ng pagganap at kaligtasan ay nakikita bilang pagbibigay-katwiran sa pamumuhunan..