Antecedentes do LiDAR para automóbiles
De 2015 a 2020, o país emitiu varias políticas relacionadas, centrándose en "vehículos intelixentes conectados' e 'vehículos autónomosA principios de 2020, o país publicou dous plans: a Estratexia de Innovación e Desenvolvemento de Vehículos Intelixentes e a Clasificación da Automatización da Condución de Automóbiles, para aclarar a posición estratéxica e a dirección de desenvolvemento futuro da condución autónoma.
Yole Development, unha empresa consultora mundial, publicou un informe de investigación do sector asociado a "Lidar para aplicacións automotrices e industriais", no que se mencionou que o mercado lidar no sector da automoción pode alcanzar os 5.700 millóns de dólares estadounidenses en 2026 e que se espera que a taxa de crecemento anual composta se expanda a máis do 21 % nos próximos cinco anos.
Que é o LiDAR para automoción?
LiDAR, abreviatura de Light Detection and Ranging (Detección e Alcance de Luz), é unha tecnoloxía revolucionaria que transformou a industria do automóbil, especialmente no ámbito dos vehículos autónomos. Funciona emitindo pulsos de luz (xeralmente desde un láser) cara ao obxectivo e medindo o tempo que tarda a luz en rebotar de volta ao sensor. Estes datos utilízanse entón para crear mapas tridimensionais detallados do entorno que rodea o vehículo.
Os sistemas LiDAR son coñecidos pola súa precisión e capacidade para detectar obxectos con alta exactitude, o que os converte nunha ferramenta indispensable para a condución autónoma. A diferenza das cámaras que dependen da luz visible e poden ter dificultades en determinadas condicións, como pouca luz ou luz solar directa, os sensores LiDAR proporcionan datos fiables nunha variedade de condicións de iluminación e meteorolóxicas. Ademais, a capacidade do LiDAR para medir distancias con precisión permite a detección de obxectos, o seu tamaño e mesmo a súa velocidade, o que é crucial para navegar por escenarios de condución complexos.
Diagrama de fluxo do principio de funcionamento do LiDAR
Aplicacións LiDAR en automatización:
A tecnoloxía LiDAR (Detección e Alcance da Luz) na industria do automóbil céntrase principalmente en mellorar a seguridade da condución e avanzar nas tecnoloxías de condución autónoma. A súa tecnoloxía central,Tempo de voo (ToF), funciona emitindo pulsos láser e calculando o tempo que tardan estes pulsos en reflectirse nos obstáculos. Este método produce datos de "nube de puntos" moi precisos, que poden crear mapas tridimensionais detallados do entorno que rodea o vehículo cunha precisión centimétrica, o que ofrece unha capacidade de recoñecemento espacial excepcionalmente precisa para automóbiles.
A aplicación da tecnoloxía LiDAR no sector da automoción céntrase principalmente nas seguintes áreas:
Sistemas de condución autónoma:O LiDAR é unha das tecnoloxías clave para acadar niveis avanzados de condución autónoma. Percibe con precisión o entorno que rodea o vehículo, incluíndo outros vehículos, peóns, sinais de tráfico e condicións da estrada, axudando así aos sistemas de condución autónoma a tomar decisións rápidas e precisas.
Sistemas avanzados de asistencia á condución (ADAS):No ámbito da asistencia á condución, o LiDAR úsase para mellorar as características de seguridade dos vehículos, incluíndo o control de cruceiro adaptativo, a freada de emerxencia, a detección de peóns e as funcións para evitar obstáculos.
Navegación e posicionamento de vehículos:Os mapas 3D de alta precisión xerados por LiDAR poden mellorar significativamente a precisión do posicionamento dos vehículos, especialmente en contornas urbanas onde os sinais GPS son limitados.
Monitorización e xestión do tráfico:O LiDAR pódese empregar para monitorizar e analizar o fluxo de tráfico, axudando aos sistemas de tráfico urbano a optimizar o control da sinalización e reducir a conxestión.
Para teledetección, telemetría, automatización e DTS, etc.
Necesitas unha consulta gratuíta?
Tendencias cara ao LiDAR para a automoción
1. Miniaturización de LiDAR
A visión tradicional da industria do automóbil sostén que os vehículos autónomos non deberían diferir en aparencia dos coches convencionais para manter o pracer de condución e unha aerodinámica eficiente. Esta perspectiva impulsou a tendencia cara á miniaturización dos sistemas LiDAR. O ideal futuro é que o LiDAR sexa o suficientemente pequeno como para integrarse perfectamente na carrozaría do vehículo. Isto significa minimizar ou mesmo eliminar as pezas mecánicas rotatorias, un cambio que se aliña co afastamento gradual da industria das estruturas láser actuais cara ás solucións LiDAR de estado sólido. O LiDAR de estado sólido, desprovisto de pezas móbiles, ofrece unha solución compacta, fiable e duradeira que se adapta ben aos requisitos estéticos e funcionais dos vehículos modernos.
2. Solucións LiDAR integradas
A medida que as tecnoloxías de condución autónoma avanzaron nos últimos anos, algúns fabricantes de LiDAR comezaron a colaborar con provedores de pezas de automóbiles para desenvolver solucións que integren o LiDAR en partes do vehículo, como os faros. Esta integración non só serve para ocultar os sistemas LiDAR, mantendo o atractivo estético do vehículo, senón que tamén aproveita a colocación estratéxica para optimizar o campo de visión e a funcionalidade do LiDAR. Para os vehículos de pasaxeiros, certas funcións dos sistemas avanzados de asistencia á condución (ADAS) requiren que o LiDAR se centre en ángulos específicos en lugar de proporcionar unha vista de 360°. Non obstante, para niveis máis altos de autonomía, como o Nivel 4, as consideracións de seguridade requiren un campo de visión horizontal de 360°. Espérase que isto leve a configuracións multipunto que garantan unha cobertura completa arredor do vehículo.
3.Redución de custos
A medida que a tecnoloxía LiDAR madura e a produción se amplía, os custos diminúen, o que fai viable incorporar estes sistemas nunha gama máis ampla de vehículos, incluídos os modelos de gama media. Espérase que esta democratización da tecnoloxía LiDAR acelere a adopción de funcións avanzadas de seguridade e condución autónoma en todo o mercado do automóbil.
Os LIDAR que hai hoxe no mercado son principalmente de 905 nm e 1550 nm/1535 nm, pero en termos de custo, o de 905 nm ten a vantaxe.
· LiDAR de 905 nmEn xeral, os sistemas LiDAR de 905 nm son máis baratos debido á xeneralizada dispoñibilidade de compoñentes e aos procesos de fabricación maduros asociados a esta lonxitude de onda. Esta vantaxe de custo fai que o LiDAR de 905 nm sexa atractivo para aplicacións onde o alcance e a seguridade ocular son menos críticos.
· LiDAR de 1550/1535 nmOs compoñentes para sistemas de 1550/1535 nm, como láseres e detectores, tenden a ser máis caros, en parte porque a tecnoloxía está menos estendida e os compoñentes son máis complexos. Non obstante, os beneficios en termos de seguridade e rendemento poden xustificar o maior custo para certas aplicacións, especialmente na condución autónoma onde a detección a longo alcance e a seguridade son primordiais.
[Ligazón:Ler máis sobre a comparación entre LiDAR de 905 nm e 1550 nm/1535 nm]
4. Maior seguridade e sistemas de asistencia a distancia mellorados (ADAS)
A tecnoloxía LiDAR mellora significativamente o rendemento dos sistemas avanzados de asistencia á condución (ADAS), proporcionando aos vehículos capacidades de mapeo ambiental precisas. Esta precisión mellora as características de seguridade como a prevención de colisións, a detección de peóns e o control de cruceiro adaptativo, o que achega á industria a lograr unha condución totalmente autónoma.
Preguntas frecuentes
Nos vehículos, os sensores LIDAR emiten pulsos de luz que rebotan nos obxectos e volven ao sensor. O tempo que tardan os pulsos en volver utilízase para calcular a distancia aos obxectos. Esta información axuda a crear un mapa 3D detallado da contorna do vehículo.
Un sistema LIDAR típico para automóbiles consta dun láser para emitir pulsos de luz, un escáner e unha óptica para dirixir os pulsos, un fotodetector para capturar a luz reflectida e unha unidade de procesamento para analizar os datos e crear unha representación 3D do entorno.
Si, o LIDAR pode detectar obxectos en movemento. Ao medir o cambio de posición dos obxectos ao longo do tempo, o LIDAR pode calcular a súa velocidade e traxectoria.
O LIDAR está integrado nos sistemas de seguridade dos vehículos para mellorar funcións como o control de cruceiro adaptativo, a prevención de colisións e a detección de peóns, proporcionando medicións de distancia e detección de obxectos precisas e fiables.
Os desenvolvementos en curso na tecnoloxía LIDAR para automóbiles inclúen a redución do tamaño e o custo dos sistemas LIDAR, o aumento do seu alcance e resolución e a súa integración máis perfecta no deseño e a funcionalidade dos vehículos.
[ligazón:Parámetros clave do láser LIDAR]
Un láser de fibra pulsada de 1,5 μm é un tipo de fonte láser empregada en sistemas LIDAR para automóbiles que emite luz a unha lonxitude de onda de 1,5 micrómetros (μm). Xera pulsos curtos de luz infravermella que se empregan para medir distancias rebotando nos obxectos e volvendo ao sensor LIDAR.
Emprégase a lonxitude de onda de 1,5 μm porque ofrece un bo equilibrio entre a seguridade ocular e a penetración atmosférica. Os láseres neste rango de lonxitudes de onda teñen menos probabilidades de causar danos aos ollos humanos que os que emiten a lonxitudes de onda máis curtas e poden funcionar ben en diversas condicións meteorolóxicas.
Aínda que os láseres de 1,5 μm funcionan mellor que a luz visible en néboa e choiva, a súa capacidade para penetrar obstáculos atmosféricos segue sendo limitada. O rendemento en condicións meteorolóxicas adversas é xeralmente mellor que o dos láseres de lonxitude de onda máis curta, pero non tan eficaz como as opcións de lonxitude de onda máis longa.
Aínda que os láseres de fibra pulsada de 1,5 μm poden aumentar inicialmente o custo dos sistemas LIDAR debido á súa sofisticada tecnoloxía, espérase que os avances na fabricación e as economías de escala reduzan os custos co paso do tempo. Os seus beneficios en termos de rendemento e seguridade considéranse xustificadores do investimento. O rendemento superior e as características de seguridade melloradas que proporcionan os láseres de fibra pulsada de 1,5 μm convértenos nun investimento que paga a pena para os sistemas LIDAR para automóbiles..