Achtergrond van Automotive LiDAR
Van 2015 tot 2020 heeft het land verschillende beleidsmaatregelen uitgevaardigd, met de nadruk op 'intelligente verbonden voertuigen' En 'autonome voertuigenBegin 2020 publiceerde de Nation twee plannen: Intelligent Vehicle Innovation and Development Strategy en Automobile Driving Automation Classification, om de strategische positie en toekomstige ontwikkelingsrichting van autonoom rijden te verduidelijken.
Yole Development, een wereldwijd adviesbureau, publiceerde een brancheonderzoeksrapport met betrekking tot 'Lidar voor automobiel- en industriële toepassingen'. Hieruit bleek dat de lidarmarkt in de automobielsector tegen 2026 een omzet van 5,7 miljard Amerikaanse dollars kan genereren. Verwacht wordt dat de samengestelde jaarlijkse groei in de komende vijf jaar kan oplopen tot meer dan 21%.
Wat is Automotive LiDAR?
LiDAR, een afkorting voor Light Detection and Ranging, is een revolutionaire technologie die de auto-industrie heeft getransformeerd, met name op het gebied van autonome voertuigen. De technologie werkt door lichtpulsen – meestal afkomstig van een laser – naar het doel te sturen en de tijd te meten die het licht nodig heeft om terug te kaatsen naar de sensor. Deze gegevens worden vervolgens gebruikt om gedetailleerde driedimensionale kaarten van de omgeving van het voertuig te maken.
LiDAR-systemen staan bekend om hun precisie en hun vermogen om objecten met hoge nauwkeurigheid te detecteren, waardoor ze een onmisbaar hulpmiddel zijn voor autonoom rijden. In tegenstelling tot camera's die afhankelijk zijn van zichtbaar licht en moeite kunnen hebben onder bepaalde omstandigheden, zoals weinig licht of direct zonlicht, leveren LiDAR-sensoren betrouwbare gegevens onder uiteenlopende licht- en weersomstandigheden. Bovendien maakt LiDAR's vermogen om afstanden nauwkeurig te meten het mogelijk om objecten, hun grootte en zelfs hun snelheid te detecteren, wat cruciaal is voor het navigeren door complexe rijsituaties.
Stroomschema van het LiDAR-werkprincipe
LiDAR-toepassingen in de automatisering:
LiDAR-technologie (Light Detection and Ranging) in de auto-industrie is primair gericht op het verbeteren van de rijveiligheid en het ontwikkelen van autonome rijtechnologieën. De kerntechnologie,Vluchttijd (ToF), werkt door laserpulsen uit te zenden en de tijd te berekenen die nodig is om deze pulsen door obstakels te laten weerkaatsen. Deze methode levert zeer nauwkeurige "puntenwolk"-gegevens op, die gedetailleerde driedimensionale kaarten van de omgeving rond het voertuig kunnen creëren met een nauwkeurigheid tot op de centimeter. Dit biedt een uitzonderlijk nauwkeurige ruimtelijke herkenningscapaciteit voor auto's.
De toepassing van LiDAR-technologie in de automobielsector concentreert zich vooral op de volgende gebieden:
Autonome rijsystemen:LiDAR is een van de belangrijkste technologieën voor het bereiken van geavanceerde niveaus van autonoom rijden. Het systeem registreert nauwkeurig de omgeving rondom het voertuig, inclusief andere voertuigen, voetgangers, verkeersborden en wegomstandigheden, en helpt zo autonome rijsystemen bij het nemen van snelle en accurate beslissingen.
Geavanceerde bestuurdersassistentiesystemen (ADAS):Op het gebied van bestuurdersassistentie wordt LiDAR gebruikt om de veiligheidsfuncties van voertuigen te verbeteren, zoals adaptieve cruisecontrol, noodremmen, voetgangersdetectie en obstakelvermijdingsfuncties.
Voertuignavigatie en -positionering:De uiterst nauwkeurige 3D-kaarten die LiDAR genereert, kunnen de nauwkeurigheid van de voertuigpositionering aanzienlijk verbeteren, met name in stedelijke omgevingen waar GPS-signalen beperkt zijn.
Verkeersmonitoring en -beheer:LiDAR kan worden gebruikt om verkeersstromen te bewaken en analyseren. Dit helpt stadsverkeerssystemen bij het optimaliseren van de verkeerslichtenregeling en het verminderen van congestie.
Voor remote sensing, afstandsmeting, automatisering, DTS, enz.
Heeft u behoefte aan een gratis consult?
Trends richting automotive LiDAR
1. LiDAR-miniaturisatie
De traditionele opvatting van de auto-industrie is dat autonome voertuigen qua uiterlijk niet mogen verschillen van conventionele auto's om rijplezier en efficiënte aerodynamica te behouden. Dit perspectief heeft de trend naar miniaturisering van LiDAR-systemen aangewakkerd. Het toekomstideaal is dat LiDAR klein genoeg is om naadloos in de carrosserie van het voertuig te worden geïntegreerd. Dit betekent het minimaliseren of zelfs elimineren van mechanische roterende onderdelen, een verschuiving die aansluit bij de geleidelijke verschuiving van de industrie van huidige laserstructuren naar solid-state LiDAR-oplossingen. Solid-state LiDAR, zonder bewegende onderdelen, biedt een compacte, betrouwbare en duurzame oplossing die goed past bij de esthetische en functionele eisen van moderne voertuigen.
2. Ingebouwde LiDAR-oplossingen
Naarmate de technologieën voor autonoom rijden de afgelopen jaren zijn verbeterd, zijn sommige LiDAR-fabrikanten gaan samenwerken met leveranciers van auto-onderdelen om oplossingen te ontwikkelen die LiDAR integreren in onderdelen van het voertuig, zoals koplampen. Deze integratie dient niet alleen om de LiDAR-systemen te verbergen en zo de esthetische aantrekkingskracht van het voertuig te behouden, maar benut ook de strategische plaatsing om het gezichtsveld en de functionaliteit van de LiDAR te optimaliseren. Voor personenauto's vereisen bepaalde functies van Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) dat LiDAR zich op specifieke hoeken richt in plaats van een 360°-beeld te bieden. Voor hogere niveaus van autonomie, zoals niveau 4, vereisen veiligheidsoverwegingen echter een horizontaal gezichtsveld van 360°. Dit zal naar verwachting leiden tot multipoint-configuraties die een volledige dekking rondom het voertuig garanderen.
3.Kostenreductie
Naarmate de LiDAR-technologie zich verder ontwikkelt en de productie toeneemt, dalen de kosten, waardoor het haalbaar wordt om deze systemen in een breder scala aan voertuigen te integreren, inclusief modellen uit het middensegment. Deze democratisering van LiDAR-technologie zal naar verwachting de acceptatie van geavanceerde veiligheids- en autonome rijfuncties in de automarkt versnellen.
De LIDAR's die momenteel op de markt zijn, zijn meestal 905nm en 1550nm/1535nm LIDAR's. Qua kosten is 905nm echter in het voordeel.
· 905nm LiDAROver het algemeen zijn 905nm LiDAR-systemen goedkoper dankzij de brede beschikbaarheid van componenten en de geavanceerde productieprocessen die bij deze golflengte horen. Dit kostenvoordeel maakt 905nm LiDAR aantrekkelijk voor toepassingen waarbij bereik en oogveiligheid minder belangrijk zijn.
· 1550/1535nm LiDARDe componenten voor 1550/1535nm-systemen, zoals lasers en detectoren, zijn doorgaans duurder, deels omdat de technologie minder wijdverspreid is en de componenten complexer zijn. De voordelen op het gebied van veiligheid en prestaties kunnen de hogere kosten echter rechtvaardigen voor bepaalde toepassingen, met name in autonoom rijden, waar detectie over lange afstanden en veiligheid van cruciaal belang zijn.
[Link:Lees meer over de vergelijking tussen 905nm en 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Verhoogde veiligheid en verbeterde ADAS
LiDAR-technologie verbetert de prestaties van geavanceerde bestuurdersassistentiesystemen (ADAS) aanzienlijk en biedt voertuigen nauwkeurige mogelijkheden voor omgevingskaarten. Deze precisie verbetert veiligheidsfuncties zoals botsingsvermijding, voetgangersdetectie en adaptieve cruisecontrol, waardoor de sector dichter bij volledig autonoom rijden komt.
Veelgestelde vragen
In voertuigen zenden LIDAR-sensoren lichtpulsen uit die van objecten afkaatsen en terugkeren naar de sensor. De tijd die de pulsen nodig hebben om terug te keren, wordt gebruikt om de afstand tot objecten te berekenen. Deze informatie helpt bij het maken van een gedetailleerde 3D-kaart van de omgeving van het voertuig.
Een typisch LIDAR-systeem voor de automobielindustrie bestaat uit een laser die lichtpulsen uitzendt, een scanner en optica om de pulsen te richten, een fotodetector om het gereflecteerde licht op te vangen en een verwerkingseenheid om de gegevens te analyseren en een 3D-weergave van de omgeving te maken.
Ja, LIDAR kan bewegende objecten detecteren. Door de positieverandering van objecten in de loop van de tijd te meten, kan LIDAR hun snelheid en traject berekenen.
LIDAR wordt geïntegreerd in voertuigveiligheidssystemen om functies zoals adaptieve cruisecontrol, botsingsvermijding en voetgangersdetectie te verbeteren door nauwkeurige en betrouwbare afstandsmetingen en objectdetectie te bieden.
De voortdurende ontwikkelingen op het gebied van LIDAR-technologie voor auto's omvatten het verkleinen en de kosten van LIDAR-systemen, het vergroten van hun bereik en resolutie en het naadloos integreren ervan in het ontwerp en de functionaliteit van voertuigen.
Een gepulste fiberlaser van 1,5 μm is een laserbron die wordt gebruikt in LIDAR-systemen in de automobielindustrie en licht uitzendt met een golflengte van 1,5 micrometer (μm). Deze laser genereert korte pulsen infraroodlicht die worden gebruikt om afstanden te meten door objecten te weerkaatsen en terug te keren naar de LIDAR-sensor.
De golflengte van 1,5 μm wordt gebruikt omdat deze een goede balans biedt tussen oogveiligheid en atmosferische penetratie. Lasers met dit golflengtebereik veroorzaken minder schade aan de ogen dan lasers met een kortere golflengte en presteren goed onder verschillende weersomstandigheden.
Hoewel lasers van 1,5 μm beter presteren dan zichtbaar licht in mist en regen, is hun vermogen om atmosferische obstakels te doordringen nog steeds beperkt. De prestaties bij ongunstige weersomstandigheden zijn over het algemeen beter dan lasers met een kortere golflengte, maar niet zo effectief als lasers met een langere golflengte.
Hoewel gepulste fiberlasers van 1,5 μm de kosten van LIDAR-systemen aanvankelijk kunnen verhogen vanwege hun geavanceerde technologie, wordt verwacht dat vooruitgang in de productie en schaalvoordelen de kosten na verloop van tijd zullen verlagen. De voordelen op het gebied van prestaties en veiligheid rechtvaardigen de investering. De superieure prestaties en verbeterde veiligheidsfuncties van gepulste fiberlasers van 1,5 μm maken ze een waardevolle investering voor automotive LIDAR-systemen..