ავტომობილების LiDAR ფონი
2015 წლიდან 2020 წლამდე ქვეყანამ გამოაქვეყნა რამდენიმე დაკავშირებული პოლიტიკა, რომელიც ფოკუსირებულია "ინტელექტუალური დაკავშირებული მანქანები"და"ავტონომიური მანქანები'.2020 წლის დასაწყისში ერმა გამოსცა ორი გეგმა: ინტელექტუალური ავტომობილების ინოვაციისა და განვითარების სტრატეგია და ავტომობილების მართვის ავტომატიზაციის კლასიფიკაცია, რათა განემარტა ავტონომიური მართვის სტრატეგიული პოზიცია და მომავალი განვითარების მიმართულება.
Yole Development, მსოფლიო საკონსულტაციო ფირმამ, გამოაქვეყნა ინდუსტრიის კვლევის ანგარიში, რომელიც დაკავშირებულია "Lidar for Automotive and Industrial Applications", სადაც აღნიშნულია, რომ lidar-ის ბაზარი ავტომობილების სფეროში შეიძლება მიაღწიოს 5.7 მილიარდ აშშ დოლარს 2026 წლისთვის, მოსალოდნელია, რომ ნაერთი წლიური მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში ზრდის ტემპი შესაძლოა 21%-ზე მეტს მიაღწიოს.
რა არის Automotive LiDAR?
LiDAR, შემოკლებით Light Detection და Ranging, არის რევოლუციური ტექნოლოგია, რომელმაც გარდაქმნა საავტომობილო ინდუსტრია, განსაკუთრებით ავტონომიური მანქანების სფეროში.ის ფუნქციონირებს სინათლის იმპულსების გამოსხივებით - ჩვეულებრივ ლაზერიდან - სამიზნისკენ და გაზომავს იმ დროს, რაც სჭირდება სინათლის სენსორზე დაბრუნებას.ეს მონაცემები შემდეგ გამოიყენება მანქანის გარშემო გარემოს დეტალური სამგანზომილებიანი რუქების შესაქმნელად.
LiDAR სისტემები ცნობილია მათი სიზუსტით და ობიექტების მაღალი სიზუსტით ამოცნობის უნარით, რაც მათ აუცილებელ ინსტრუმენტად აქცევს ავტონომიური მართვისთვის.კამერებისგან განსხვავებით, რომლებიც ეყრდნობიან ხილულ შუქს და შეუძლიათ იბრძოლონ გარკვეულ პირობებში, როგორიცაა დაბალი განათება ან მზის პირდაპირი სხივები, LiDAR სენსორები უზრუნველყოფენ საიმედო მონაცემებს სხვადასხვა განათებისა და ამინდის პირობებში.გარდა ამისა, LiDAR-ის დისტანციების ზუსტად გაზომვის შესაძლებლობა იძლევა ობიექტების, მათი ზომისა და მათი სიჩქარის გამოვლენის საშუალებას, რაც გადამწყვეტია რთული მართვის სცენარებში ნავიგაციისთვის.
LiDAR-ის სამუშაო პრინციპის ნაკადის სქემა
LiDAR აპლიკაციები ავტომატიზაციაში:
LiDAR (Light Detection and Ranging) ტექნოლოგია საავტომობილო ინდუსტრიაში, პირველ რიგში, ორიენტირებულია მართვის უსაფრთხოებისა და ავტონომიური მართვის ტექნოლოგიების განვითარებაზე.მისი ძირითადი ტექნოლოგია,ფრენის დრო (ToF), მუშაობს ლაზერული იმპულსების გამოსხივებით და იმ დროის გაანგარიშებით, რაც სჭირდება ამ იმპულსების ასახვას დაბრკოლებებიდან.ეს მეთოდი აწარმოებს უაღრესად ზუსტ "წერტილოვანი ღრუბლის" მონაცემებს, რომლებსაც შეუძლიათ ავტომობილის ირგვლივ დეტალური სამგანზომილებიანი რუქების შექმნა სანტიმეტრის დონის სიზუსტით, რაც გთავაზობთ ავტომობილების სივრცის ამოცნობის განსაკუთრებულად ზუსტ შესაძლებლობას.
LiDAR ტექნოლოგიის გამოყენება საავტომობილო სექტორში ძირითადად კონცენტრირებულია შემდეგ სფეროებში:
ავტონომიური მართვის სისტემები:LiDAR არის ერთ-ერთი მთავარი ტექნოლოგია ავტონომიური მართვის მოწინავე დონის მისაღწევად.ის ზუსტად აღიქვამს ავტომობილის გარშემო არსებულ გარემოს, მათ შორის სხვა სატრანსპორტო საშუალებებს, ფეხით მოსიარულეებს, საგზაო ნიშნებს და გზის პირობებს, რითაც ეხმარება ავტონომიურ მართვის სისტემებს სწრაფი და ზუსტი გადაწყვეტილებების მიღებაში.
მძღოლის დახმარების გაფართოებული სისტემები (ADAS):მძღოლის დახმარების სფეროში, LiDAR გამოიყენება მანქანის უსაფრთხოების მახასიათებლების გასაუმჯობესებლად, მათ შორის ადაპტური კრუიზ კონტროლის, სასწრაფო დამუხრუჭების, ფეხით მოსიარულეთა გამოვლენისა და დაბრკოლებების თავიდან აცილების ფუნქციების ჩათვლით.
ავტომობილის ნავიგაცია და პოზიციონირება:LiDAR-ის მიერ გენერირებული მაღალი სიზუსტის 3D რუქებს შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ ავტომობილის პოზიციონირების სიზუსტე, განსაკუთრებით ქალაქურ გარემოში, სადაც GPS სიგნალები შეზღუდულია.
ტრაფიკის მონიტორინგი და მართვა:LiDAR შეიძლება გამოყენებულ იქნას სატრანსპორტო ნაკადის მონიტორინგისა და ანალიზისთვის, ქალაქის მოძრაობის სისტემების დასახმარებლად სიგნალის კონტროლის ოპტიმიზაციაში და გადატვირთულობის შესამცირებლად.
დისტანციური ზონდირებისთვის, დიაპაზონის ძიებისთვის, ავტომატიზაციისთვის და DTS და ა.შ.
გჭირდებათ უფასო კონსულტაცია?
ტენდენციები საავტომობილო LiDAR-ისკენ
1. LiDAR მინიატურიზაცია
საავტომობილო ინდუსტრიის ტრადიციული შეხედულება თვლის, რომ ავტონომიური მანქანები გარეგნულად არ უნდა განსხვავდებოდეს ჩვეულებრივი მანქანებისგან, რათა შეინარჩუნონ მართვის სიამოვნება და ეფექტური აეროდინამიკა.ამ პერსპექტივამ გამოიწვია LiDAR სისტემების მინიატურიზაციის ტენდენცია.სამომავლო იდეალი ისაა, რომ LiDAR იყოს საკმარისად პატარა, რომ შეუფერხებლად იყოს ინტეგრირებული მანქანის სხეულში.ეს ნიშნავს მექანიკური მბრუნავი ნაწილების მინიმიზაციას ან თუნდაც აღმოფხვრას, ცვლას, რომელიც შეესაბამება ინდუსტრიის თანდათანობით გადაადგილებას მიმდინარე ლაზერული სტრუქტურებისგან მყარი მდგომარეობის LiDAR გადაწყვეტილებებისკენ.მყარი მდგომარეობის LiDAR, მოძრავი ნაწილების გარეშე, გთავაზობთ კომპაქტურ, საიმედო და გამძლე გადაწყვეტას, რომელიც კარგად ერგება თანამედროვე მანქანების ესთეტიკურ და ფუნქციურ მოთხოვნებს.
2. ჩაშენებული LiDAR Solutions
როდესაც ავტონომიური მართვის ტექნოლოგიები განვითარდა ბოლო წლებში, LiDAR-ის ზოგიერთმა მწარმოებელმა დაიწყო თანამშრომლობა საავტომობილო ნაწილების მომწოდებლებთან, რათა შეემუშავებინა გადაწყვეტილებები, რომლებიც აერთიანებს LiDAR-ს მანქანის ნაწილებში, როგორიცაა ფარები.ეს ინტეგრაცია ემსახურება არა მხოლოდ LiDAR სისტემების დამალვას, მანქანის ესთეტიკურ მიმზიდველობას, არამედ ასევე იყენებს სტრატეგიულ განლაგებას LiDAR-ის ხედვის ველისა და ფუნქციონირების ოპტიმიზაციისთვის.სამგზავრო მანქანებისთვის, მძღოლის დამხმარე სისტემების (ADAS) გარკვეული ფუნქციები მოითხოვს LiDAR-ის ფოკუსირებას კონკრეტულ კუთხეებზე, ვიდრე 360° ხედის უზრუნველყოფას.თუმცა, ავტონომიის უფრო მაღალი დონისთვის, როგორიცაა მე-4 დონე, უსაფრთხოების მოსაზრებები მოითხოვს 360° ჰორიზონტალურ ხედვას.მოსალოდნელია, რომ ეს გამოიწვევს მრავალ პუნქტიან კონფიგურაციას, რომელიც უზრუნველყოფს მანქანის ირგვლივ სრულ დაფარვას.
3.Ხარჯების შემცირება
როდესაც LiDAR ტექნოლოგია მწიფდება და წარმოების მასშტაბები იზრდება, ხარჯები მცირდება, რაც შესაძლებელს ხდის ამ სისტემების ჩართვას მანქანების ფართო სპექტრში, მათ შორის საშუალო დონის მოდელებში.მოსალოდნელია, რომ LiDAR ტექნოლოგიის ეს დემოკრატიზაცია დააჩქარებს მოწინავე უსაფრთხოებისა და ავტონომიური მართვის მახასიათებლების მიღებას საავტომობილო ბაზარზე.
LIDAR-ები დღეს ბაზარზე ძირითადად არის 905nm და 1550nm/1535nm LIDAR-ები, მაგრამ ღირებულების თვალსაზრისით უპირატესობა აქვს 905nm-ს.
· 905 ნმ LiDAR: ზოგადად, 905 ნმ LiDAR სისტემები ნაკლებად ძვირია კომპონენტების ფართო ხელმისაწვდომობისა და ამ ტალღის სიგრძესთან დაკავშირებული სექსუალური წარმოების პროცესების გამო.ეს ღირებულების უპირატესობა ხდის 905 ნმ LiDAR-ს მიმზიდველს იმ აპლიკაციებისთვის, სადაც დიაპაზონი და თვალის უსაფრთხოება ნაკლებად მნიშვნელოვანია.
· 1550/1535 ნმ LiDAR: 1550/1535 ნმ სისტემების კომპონენტები, როგორიცაა ლაზერები და დეტექტორები, უფრო ძვირია, ნაწილობრივ იმის გამო, რომ ტექნოლოგია ნაკლებად გავრცელებულია და კომპონენტები უფრო რთული.თუმცა, უსაფრთხოებისა და მუშაობის კუთხით შეღავათებმა შეიძლება გაამართლოს უფრო მაღალი ღირებულება გარკვეული აპლიკაციებისთვის, განსაკუთრებით ავტონომიურ მართვაში, სადაც შორ მანძილზე ამოცნობა და უსაფრთხოება უმნიშვნელოვანესია.
[Ბმული:წაიკითხეთ მეტი 905nm და 1550nm/1535nm LiDAR-ის შედარების შესახებ]
4. გაზრდილი უსაფრთხოება და გაძლიერებული ADAS
LiDAR ტექნოლოგია მნიშვნელოვნად აძლიერებს მძღოლის დახმარების მოწინავე სისტემების (ADAS) მუშაობას, რაც უზრუნველყოფს მანქანებს გარემოსდაცვითი რუქების ზუსტი შესაძლებლობებით.ეს სიზუსტე აუმჯობესებს უსაფრთხოების მახასიათებლებს, როგორიცაა შეჯახების თავიდან აცილება, ფეხით მოსიარულეთა ამოცნობა და ადაპტირებადი კრუიზ კონტროლი, რაც ინდუსტრიას მიუახლოვდება სრულად ავტონომიური მართვის მიღწევას.
ხშირად დასმული კითხვები
მანქანებში, LIDAR სენსორები ასხივებენ სინათლის იმპულსებს, რომლებიც ახდენენ საგნებს და უბრუნდებიან სენსორს.დრო, რომელიც სჭირდება იმპულსების დაბრუნებას, გამოიყენება ობიექტებამდე მანძილის გამოსათვლელად.ეს ინფორმაცია გვეხმარება მანქანის გარემოს დეტალური 3D რუქის შექმნაში.
ტიპიური საავტომობილო LIDAR სისტემა შედგება ლაზერისგან, რომელიც ასხივებს სინათლის იმპულსებს, სკანერს და ოპტიკას პულსების გასამართად, ფოტოდეტექტორს არეკლილი სინათლის დასაჭერად და დამუშავების განყოფილებას მონაცემების გასაანალიზებლად და გარემოს 3D წარმოდგენის შესაქმნელად.
დიახ, LIDAR-ს შეუძლია მოძრავი ობიექტების აღმოჩენა.დროთა განმავლობაში ობიექტების პოზიციის ცვლილების გაზომვით, LIDAR-ს შეუძლია გამოთვალოს მათი სიჩქარე და ტრაექტორია.
LIDAR ინტეგრირებულია ავტომობილის უსაფრთხოების სისტემებში, რათა გააუმჯობესოს ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა ადაპტური კრუიზ კონტროლი, შეჯახების თავიდან აცილება და ფეხით მოსიარულეთა გამოვლენა ზუსტი და საიმედო მანძილის გაზომვით და ობიექტების ამოცნობით.
საავტომობილო LIDAR ტექნოლოგიაში მიმდინარე განვითარება მოიცავს LIDAR სისტემების ზომისა და ღირებულების შემცირებას, მათი დიაპაზონის და გარჩევადობის გაზრდას და მათი უფრო შეუფერხებლად ინტეგრირებას მანქანების დიზაინსა და ფუნქციონირებაში.
1.5 μm პულსირებული ბოჭკოვანი ლაზერი არის ლაზერული წყაროს ტიპი, რომელიც გამოიყენება საავტომობილო LIDAR სისტემებში, რომელიც ასხივებს შუქს ტალღის სიგრძეზე 1.5 მიკრომეტრი (μm).ის წარმოქმნის ინფრაწითელი სინათლის მოკლე იმპულსებს, რომლებიც გამოიყენება დისტანციების გასაზომად ობიექტების გადახრით და LIDAR სენსორთან დაბრუნებით.
1.5 μm ტალღის სიგრძე გამოიყენება, რადგან ის გთავაზობთ კარგ ბალანსს თვალის უსაფრთხოებასა და ატმოსფერულ შეღწევას შორის.ამ ტალღის სიგრძის დიაპაზონის ლაზერები ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ზიანი მიაყენონ ადამიანის თვალებს, ვიდრე ისინი, რომლებიც ასხივებენ უფრო მოკლე ტალღის სიგრძეზე და შეუძლიათ კარგად იმოქმედონ სხვადასხვა ამინდის პირობებში.
მიუხედავად იმისა, რომ 1.5 μm ლაზერები უკეთესად მოქმედებენ ვიდრე ხილული სინათლე ნისლში და წვიმაში, მათი უნარი შეაღწიონ ატმოსფერულ დაბრკოლებებს ჯერ კიდევ შეზღუდულია.არასასურველი ამინდის პირობებში შესრულება ზოგადად უკეთესია, ვიდრე მოკლე ტალღის სიგრძის ლაზერები, მაგრამ არა ისეთი ეფექტური, როგორც უფრო გრძელი ტალღის სიგრძის ვარიანტები.
მიუხედავად იმისა, რომ 1.5 μm პულსირებული ბოჭკოვანი ლაზერებმა შეიძლება თავდაპირველად გაზარდონ LIDAR სისტემების ღირებულება მათი დახვეწილი ტექნოლოგიის გამო, წარმოების წინსვლა და მასშტაბის ეკონომია მოსალოდნელია დროთა განმავლობაში შეამცირებს ხარჯებს.მათი სარგებელი შესრულებისა და უსაფრთხოების თვალსაზრისით განიხილება, როგორც ამართლებს ინვესტიციას. უმაღლესი შესრულება და გაუმჯობესებული უსაფრთხოების მახასიათებლები, რომლებიც უზრუნველყოფილია 1.5 μm პულსირებული ბოჭკოვანი ლაზერებით, აქცევს მათ ღირებულ ინვესტიციას საავტომობილო LIDAR სისტემებისთვის..