Automotive LiDAR Background
Da u 2015 à u 2020, u paese hà publicatu parechje pulitiche cunnesse, cuncintrate in "veiculi intelligenti cunnessi' è 'veiculi autonomi'. À l'iniziu di u 2020, a Nazione hà publicatu dui piani: Strategia di Innuvazione è Sviluppu di Veiculi Intelligenti è Classificazione di l'Automazione di Conduzzione di l'Automobile, per chjarificà a pusizione strategica è a direzzione futura di sviluppu di a guida autònoma.
Yole Development, una sucietà di cunsulenza in u mondu sanu, hà publicatu un rapportu di ricerca di l'industria assuciatu à u 'Lidar for Automotive and Industrial Applications', mintuatu chì u mercatu lidar in u campu di l'Automotive pò ghjunghje sin'à 5,7 miliardi di dollari americani da 2026, hè previstu chì u cumpostu annuale. u tassu di crescita puderia espansione à più di 21% in i prossimi cinque anni.
Chì ghjè l'Automotive LiDAR?
LiDAR, short for Light Detection and Ranging, hè una tecnulugia rivoluzionaria chì hà trasfurmatu l'industria di l'automobile, in particulare in u regnu di i veiculi autonomi. Funziona emettenu impulsi di luce-di solitu da un laser-versu u mira è misurà u tempu chì ci vole à a luce per rinvià à u sensoru. Queste dati sò allora utilizati per creà carte tridimensionali dettagliate di l'ambiente intornu à u veiculu.
I sistemi LiDAR sò famosi per a so precisione è a capacità di detectà l'uggetti cù alta precisione, facendu un strumentu indispensabile per a guida autonoma. A cuntrariu di e camere chì si basanu in a luce visibile è ponu luttà in certe cundizioni cum'è poca luce o luce diretta di u sole, i sensori LiDAR furniscenu dati affidabili in una varietà di illuminazione è cundizioni climatichi. Inoltre, a capacità di LiDAR di misurà e distanze accuratamente permette a rilevazione di l'uggetti, a so dimensione, è ancu a so velocità, chì hè cruciale per navigà in scenari di guida cumplessi.
Diagramma di flussu di u principiu di travagliu LiDAR
Applicazioni LiDAR in Automatizazione:
A tecnulugia LiDAR (Light Detection and Ranging) in l'industria di l'automobile hè principalmente cuncentrata à rinfurzà a sicurezza di guida è à l'avanzamentu di e tecnulugia di guida autonoma. A so tecnulugia core,Tempu di volu (ToF), travaglia emettenu impulsi laser è calculendu u tempu chì ci vole à sti impulsi per esse riflessu da l'ostaculi. Stu metudu pruduce dati di "nuvola di punti" assai precisi, chì ponu creà carte tridimensionali dettagliate di l'ambiente intornu à u veiculu cù una precisione centimetru, chì offre una capacità di ricunniscenza spaziale eccezziunale precisa per l'automobile.
L'applicazione di a tecnulugia LiDAR in u settore di l'automobile hè principalmente cuncentrata in i seguenti settori:
Sistemi di guida autònuma:LiDAR hè una di e tecnulugia chjave per ottene livelli avanzati di guida autonoma. Percive precisamente l'ambienti intornu à u veiculu, cumpresi altri veiculi, pedoni, segni stradali è e cundizioni stradali, aiutanu cusì i sistemi di guida autonomi à piglià decisioni veloci è precise.
Sistemi Avanzati di Assistenza à u Conducente (ADAS):In u regnu di l'assistenza à i cunduttori, LiDAR hè utilizatu per migliurà e funzioni di sicurezza di i veiculi, cumprese un cuntrollu di cruciera adattativu, frenu d'emergenza, rilevazione di pedoni è funzioni di evità di ostaculi.
Navigazione è Posizionamentu di u Veiculu:E carte 3D d'alta precisione generate da LiDAR ponu rinfurzà significativamente a precisione di posizionamentu di i veiculi, in particulare in ambienti urbani induve i segnali GPS sò limitati.
Monitoraghju è Gestione di u trafficu:LiDAR pò esse utilizatu per u monitoraghju è l'analisi di u flussu di trafficu, aiutendu i sistemi di trafficu di a cità à ottimisà u cuntrollu di i signali è riduce a congestione.
Per a rilevazione remota, a distanza, l'automatizazione è DTS, ecc.
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Tendenze versu l'Automotive LiDAR
1. Miniaturizazione LiDAR
A visione tradiziunale di l'industria di l'automobile sustene chì i veiculi autonomi ùn deve micca sfarente in l'apparenza di e vitture convenzionali per mantene u piacè di guida è l'aerodinamica efficiente. Questa perspettiva hà propulsatu a tendenza versu a miniaturizazione di i sistemi LiDAR. L'ideale futuru hè chì u LiDAR sia abbastanza chjucu per esse integratu perfettamente in u corpu di u veiculu. Questu significa minimizà o ancu eliminà e parti rotanti meccaniche, un cambiamentu chì si allinea cù l'alluntanamentu graduale di l'industria da e strutture laser attuali versu e soluzioni LiDAR à u statu solidu. LiDAR à u statu solidu, privo di parti in muvimentu, offre una soluzione compatta, affidabile è durable chì si adatta bè à i requisiti estetici è funziunali di i veiculi muderni.
2. Soluzioni LiDAR integrate
Cum'è e tecnulugia di guida autònuma anu avanzatu in l'ultimi anni, certi fabricatori di LiDAR anu cuminciatu à cullaburazione cù i fornitori di parti di l'automobile per sviluppà suluzioni chì integranu LiDAR in parti di u veiculu, cum'è i fari. Questa integrazione ùn serve micca solu per ammuccià i sistemi LiDAR, mantenendu l'appellu esteticu di u veiculu, ma ancu sfrutta a piazza strategica per ottimisà u campu di vista è e funziunalità di u LiDAR. Per i veiculi di passageri, certe funzioni di Sistemi Avanzati di Assistenza à i Driver (ADAS) necessitanu LiDAR per fucalizza nantu à anguli specifichi invece di furnisce una vista di 360 °. Tuttavia, per i livelli più alti di l'autonomia, cum'è u Livellu 4, e considerazioni di sicurezza necessitanu un campu di vista horizontale di 360 °. Questu hè previstu di guidà à cunfigurazioni multi-puntu chì assicuranu una copertura completa intornu à u veiculu.
3.Riduzzione di u costu
Quandu a tecnulugia LiDAR matura è scala di produzzione, i costi sò in calata, facendu fattibile per incorpore questi sistemi in una gamma più larga di veiculi, cumpresi mudelli di gamma media. Questa democratizazione di a tecnulugia LiDAR hè prevista per accelerà l'adopzione di sicurezza avanzata è funzioni di guida autonoma in u mercatu di l'automobile.
I LIDAR in u mercatu oghje sò soprattuttu LIDAR 905nm è 1550nm / 1535nm, ma in termini di costu, 905nm hà u vantaghju.
· 905nm LiDAR: In generale, i sistemi LiDAR 905nm sò menu caru per via di a dispunibilità generalizata di cumpunenti è i prucessi di fabricazione matura assuciata cù questa lunghezza d'onda. Stu vantaghju di costu rende 905nm LiDAR attraente per l'applicazioni induve a gamma è a sicurezza di l'ochji sò menu critichi.
· 1550/1535 nm LiDAR: I cumpunenti per i sistemi 1550/1535nm, cum'è laser è detectors, tendenu à esse più caru, in parte perchè a tecnulugia hè menu diffusa è i cumpunenti sò più cumplessi. Tuttavia, i benefici in termini di sicurezza è di prestazione ponu ghjustificà u costu più altu per certe applicazioni, soprattuttu in a guida autonoma induve a rilevazione è a sicurezza à longu andà sò di primura.
[Link:Leghjite più nantu à u paragone trà 905nm è 1550nm/1535nm LiDAR]
4. Sicurezza aumentata è ADAS Enhanced
A tecnulugia LiDAR aumenta significativamente a prestazione di i Sistemi Avanzati di Assistenza à u Driver (ADAS), chì furnisce i veiculi cù capacità di cartografie ambientale precisa. Questa precisione migliurà e funzioni di sicurezza cum'è l'evitazione di collisioni, a rilevazione di i pedoni è u cuntrollu di crociera adattativu, spingendu l'industria più vicinu à ottene una guida completamente autonoma.
FAQs
In i veiculi, i sensori LIDAR emettenu impulsi luminosi chì rimbalzanu l'ogetti è tornanu à u sensoru. U tempu chì ci vole à vultà i pulsati hè utilizatu per calculà a distanza à l'uggetti. Questa informazione aiuta à creà una mappa 3D dettagliata di l'ambienti di u veiculu.
Un sistema LIDAR tipicu di l'automobile hè custituitu da un laser per emette impulsi luminosi, un scanner è l'ottica per dirige l'impulsi, un fotodetettore per catturà a luce riflessa, è una unità di processazione per analizà e dati è creà una rapprisintazioni 3D di l'ambiente.
Iè, LIDAR pò detect ughjetti in muvimentu. Misurendu u cambiamentu di pusizioni di l'uggetti cù u tempu, LIDAR pò calculà a so vitezza è a trajectoria.
LIDAR hè integratu in i sistemi di sicurezza di i veiculi per rinfurzà e funzioni cum'è u cuntrollu di crociera adattativu, l'evitazione di colissioni è a rilevazione di i pedoni, furnisce misure di distanza precise è affidabili è rilevazione di l'uggetti.
I sviluppi in corso in a tecnulugia LIDAR di l'automobile includenu a riduzione di a dimensione è u costu di i sistemi LIDAR, aumentendu a so gamma è a so risoluzione, è l'integrazione più perfetta in u disignu è e funziunalità di i veiculi.
Un laser di fibra pulsata 1,5 μm hè un tipu di fonte laser utilizata in sistemi LIDAR di l'automobile chì emette luce à una lunghezza d'onda di 1,5 micrometri (μm). Genera impulsi brevi di luce infrarossa chì sò usati per misurà e distanze rimbalzendu l'uggetti è tornanu à u sensor LIDAR.
A lunghezza d'onda di 1,5 μm hè aduprata perchè offre un bonu equilibriu trà a sicurità oculare è a penetrazione atmosferica. I laser in questa gamma di lunghezze d'onda sò menu prubabile di causà danni à l'ochji umani cà quelli chì emettenu à lunghezze d'onda più brevi è ponu esse realizatu bè in diverse cundizioni climatichi.
Mentre i laser 1.5μm funzionanu megliu cà a luce visibile in nebbia è pioggia, a so capacità di penetrà ostaculi atmosferichi hè sempre limitata. A prestazione in cundizioni climatichi avversi hè generalmente megliu cà i laser di lunghezza d'onda più corta, ma micca efficace quant'è l'opzioni di lunghezza d'onda più longa.
Mentre i laser di fibra pulsata 1.5μm ponu inizialmente aumentà u costu di i sistemi LIDAR per via di a so tecnulugia sofisticata, l'avanzamenti in a fabricazione è l'ecunumia di scala sò previsti per riduce i costi cù u tempu. I so benefici in termini di prestazioni è di sicurezza sò visti cum'è ghjustificazione di l'investimentu. U rendimentu superiore è e funzioni di sicurezza avanzate furnite da laser di fibra pulsata 1.5μm li facenu un investimentu valevule per i sistemi LIDAR di l'automobile..