Ավտոմոբիլային LiDAR ֆոն
2015 թվականից մինչև 2020 թվականը երկիրը թողարկել է մի քանի հարակից քաղաքականություն՝ կենտրոնանալով «խելացի միացված մեքենաներ'և'ինքնավար մեքենաներ'.2020 թվականի սկզբին Ազգը թողարկեց երկու պլան՝ Խելացի մեքենաների նորարարության և զարգացման ռազմավարություն և Ավտոմոբիլային վարելու ավտոմատացման դասակարգում, պարզաբանելու ինքնավար վարման ռազմավարական դիրքը և ապագա զարգացման ուղղությունը:
Համաշխարհային Yole Development խորհրդատվական ընկերությունը հրապարակել է արդյունաբերության հետազոտության զեկույց՝ կապված «Lidar for Automotive and Industrial Applications» հետ, որում նշվում է, որ ավտոմոբիլային ոլորտում լիդարի շուկան մինչև 2026 թվականը կարող է հասնել 5,7 միլիարդ ԱՄՆ դոլարի, ակնկալվում է, որ բաղադրությունը տարեկան առաջիկա հինգ տարում աճի տեմպը կարող է աճել մինչև 21%:
Ի՞նչ է Automotive LiDAR-ը:
LiDAR-ը՝ Light Detection and Ranging-ի կրճատ, հեղափոխական տեխնոլոգիա է, որը փոխակերպել է ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը, մասնավորապես՝ ինքնավար մեքենաների ոլորտում:Այն գործում է՝ արձակելով լույսի իմպուլսներ, սովորաբար լազերայինից, դեպի թիրախ և չափելով այն ժամանակը, որով անհրաժեշտ է լույսը ետ վերադառնալու դեպի սենսոր:Այս տվյալները հետագայում օգտագործվում են մեքենայի շուրջ շրջակա միջավայրի մանրամասն եռաչափ քարտեզներ ստեղծելու համար:
LiDAR համակարգերը հայտնի են իրենց ճշգրտությամբ և բարձր ճշգրտությամբ օբյեկտները հայտնաբերելու ունակությամբ, ինչը դրանք դարձնում է անփոխարինելի գործիք ինքնավար վարելու համար:Ի տարբերություն տեսախցիկների, որոնք ապավինում են տեսանելի լույսին և կարող են պայքարել որոշակի պայմաններում, ինչպիսիք են ցածր լույսը կամ ուղղակի արևի լույսը, LiDAR սենսորները հուսալի տվյալներ են տրամադրում տարբեր լուսավորության և եղանակային պայմաններում:Ավելին, հեռավորությունները ճշգրիտ չափելու LiDAR-ի կարողությունը թույլ է տալիս հայտնաբերել օբյեկտները, դրանց չափերը և նույնիսկ արագությունը, ինչը կարևոր է մեքենա վարելու բարդ սցենարներում նավարկելու համար:
LiDAR-ի աշխատանքային սկզբունքի հոսքի գծապատկեր
LiDAR հավելվածներ ավտոմատացման մեջ.
LiDAR (Light Detection and Ranging) տեխնոլոգիան ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ հիմնականում կենտրոնացած է մեքենա վարելու անվտանգության բարձրացման և ինքնավար վարման տեխնոլոգիաների առաջմղման վրա:Նրա հիմնական տեխնոլոգիան,Թռիչքի ժամանակը (ToF), աշխատում է լազերային իմպուլսներ արձակելով և հաշվարկելով այն ժամանակը, որն անհրաժեշտ է, որպեսզի այդ իմպուլսները հետ արտացոլվեն խոչընդոտներից:Այս մեթոդը ստեղծում է շատ ճշգրիտ «կետային ամպ» տվյալներ, որոնք կարող են ստեղծել մեքենայի շուրջ շրջակա միջավայրի մանրամասն եռաչափ քարտեզներ՝ սանտիմետր մակարդակի ճշգրտությամբ՝ առաջարկելով ավտոմեքենաների տարածական ճանաչման բացառիկ ճշգրիտ հնարավորություն:
LiDAR տեխնոլոգիայի կիրառումը ավտոմոբիլային ոլորտում հիմնականում կենտրոնացած է հետևյալ ոլորտներում.
Ինքնավար վարորդական համակարգեր.LiDAR-ը ինքնավար վարելու առաջադեմ մակարդակների հասնելու հիմնական տեխնոլոգիաներից մեկն է:Այն ճշգրիտ ընկալում է մեքենայի շրջակա միջավայրը, ներառյալ այլ տրանսպորտային միջոցները, հետիոտները, ճանապարհային նշանները և ճանապարհային պայմանները, այդպիսով օգնելով ինքնավար վարորդական համակարգերին արագ և ճշգրիտ որոշումներ կայացնելիս:
Վարորդների աջակցության առաջադեմ համակարգեր (ADAS).Վարորդին աջակցության ոլորտում LiDAR-ն օգտագործվում է տրանսպորտային միջոցների անվտանգության առանձնահատկությունները բարելավելու համար, ներառյալ հարմարվողական կռուիզ-կոնտրոլը, վթարային արգելակումը, հետիոտների հայտնաբերումը և խոչընդոտներից խուսափելու գործառույթները:
Մեքենայի նավարկություն և դիրքավորում.LiDAR-ի կողմից ստեղծված բարձր ճշգրտության 3D քարտեզները կարող են զգալիորեն բարձրացնել տրանսպորտային միջոցների դիրքորոշման ճշգրտությունը, հատկապես քաղաքային միջավայրում, որտեղ GPS ազդանշանները սահմանափակ են:
Երթևեկության մոնիտորինգ և կառավարում.LiDAR-ը կարող է օգտագործվել երթևեկության հոսքի մոնիտորինգի և վերլուծության համար՝ օգնելով քաղաքային երթևեկության համակարգերին օպտիմիզացնել ազդանշանների կառավարումը և նվազեցնել խցանումները:
Հեռակառավարման, հեռահարության, ավտոմատացման և DTS-ի համար և այլն:
Անվճար խորհրդատվության կարիք կա՞
Միտումներ դեպի ավտոմոբիլային LiDAR
1. LiDAR մանրանկարչություն
Ավտոմոբիլային արդյունաբերության ավանդական տեսակետը պնդում է, որ ինքնավար մեքենաները չպետք է արտաքին տեսքով տարբերվեն սովորական մեքենաներից՝ վարելու հաճույքը և արդյունավետ աերոդինամիկան պահպանելու համար:Այս հեռանկարը խթանել է LiDAR համակարգերի մանրացման միտումը:Ապագայի իդեալն այն է, որ LiDAR-ը բավականաչափ փոքր լինի, որպեսզի անխափան կերպով ինտեգրվի մեքենայի մարմնին:Սա նշանակում է նվազագույնի հասցնել կամ նույնիսկ վերացնել մեխանիկական պտտվող մասերը, մի տեղաշարժ, որը համահունչ է ոլորտի աստիճանական հեռացմանը ընթացիկ լազերային կառույցներից դեպի պինդ վիճակի LiDAR լուծումներ:Պինդ վիճակում գտնվող LiDAR-ը, զուրկ շարժական մասերից, առաջարկում է կոմպակտ, հուսալի և դիմացկուն լուծում, որը լավ է համապատասխանում ժամանակակից մեքենաների էսթետիկ և ֆունկցիոնալ պահանջներին:
2. Ներկառուցված LiDAR լուծումներ
Քանի որ վերջին տարիներին ինքնավար վարման տեխնոլոգիաները զարգանում են, LiDAR-ի որոշ արտադրողներ սկսել են համագործակցել ավտոպահեստամասերի մատակարարների հետ՝ մշակելու լուծումներ, որոնք ինտեգրում են LiDAR-ը մեքենայի մասերի, օրինակ՝ լուսարձակների մեջ:Այս ինտեգրումը ոչ միայն ծառայում է LiDAR համակարգերը քողարկելուն՝ պահպանելով մեքենայի գեղագիտական գրավչությունը, այլ նաև օգտագործում է ռազմավարական դիրքը՝ օպտիմալացնելու LiDAR-ի տեսադաշտը և ֆունկցիոնալությունը:Ուղևորատար տրանսպորտային միջոցների համար վարորդի աջակցության առաջադեմ համակարգերի (ADAS) որոշ գործառույթներ պահանջում են, որ LiDAR-ը կենտրոնանա կոնկրետ անկյունների վրա, այլ ոչ թե 360° տեսարան տրամադրի:Այնուամենայնիվ, ինքնավարության ավելի բարձր մակարդակների համար, ինչպիսին է 4-րդ մակարդակը, անվտանգության նկատառումները պահանջում են 360° հորիզոնական տեսադաշտ:Ակնկալվում է, որ դա կհանգեցնի բազմակետային կոնֆիգուրացիաների, որոնք ապահովում են մեքենայի շուրջ լիարժեք ծածկույթ:
3.Գնի նվազեցում
Քանի որ LiDAR տեխնոլոգիան հասունանում է և արտադրական մասշտաբները մեծանում են, ծախսերը նվազում են, ինչը հնարավոր է դարձնում այս համակարգերը ընդգրկել տրանսպորտային միջոցների ավելի լայն տեսականի, ներառյալ միջին դասի մոդելները:Ակնկալվում է, որ LiDAR տեխնոլոգիայի այս ժողովրդավարացումը կարագացնի առաջադեմ անվտանգության և ինքնավար վարման առանձնահատկությունների ընդունումը ավտոմոբիլային շուկայում:
Այսօր շուկայում առկա LIDAR-ները հիմնականում 905nm և 1550nm/1535nm LIDAR-ներն են, սակայն արժեքի առումով 905նմ առավելությունն ունի:
· 905 նմ LiDARԸնդհանրապես, 905 նմ LiDAR համակարգերն ավելի քիչ թանկ են՝ բաղադրիչների լայն հասանելիության և այս ալիքի երկարության հետ կապված հասուն արտադրական գործընթացների պատճառով:Արժեքի այս առավելությունը դարձնում է 905 նմ LiDAR-ը գրավիչ այն ծրագրերի համար, որտեղ տիրույթը և աչքի անվտանգությունը ավելի քիչ կարևոր են:
· 1550/1535 նմ LiDAR1550/1535 նմ համակարգերի բաղադրիչները, ինչպիսիք են լազերները և դետեկտորները, հակված են ավելի թանկ լինել, մասամբ այն պատճառով, որ տեխնոլոգիան ավելի քիչ տարածված է, և բաղադրիչներն ավելի բարդ են:Այնուամենայնիվ, անվտանգության և կատարողականի առումով առավելությունները կարող են արդարացնել որոշակի կիրառությունների ավելի բարձր արժեքը, հատկապես ինքնավար վարման դեպքում, որտեղ հեռահար հայտնաբերումն ու անվտանգությունն առաջնային են:
[Հղում:Կարդալ ավելին 905nm-ի և 1550nm/1535nm LiDAR-ի համեմատության մասին]
4. Անվտանգության բարձրացում և ուժեղացված ADAS
LiDAR տեխնոլոգիան զգալիորեն բարձրացնում է Վարորդների աջակցության առաջադեմ համակարգերի (ADAS) աշխատանքը՝ տրանսպորտային միջոցներին տրամադրելով շրջակա միջավայրի ճշգրիտ քարտեզագրման հնարավորություններ:Այս ճշգրտությունը բարելավում է անվտանգության առանձնահատկությունները, ինչպիսիք են բախումից խուսափելը, հետիոտների հայտնաբերումը և հարմարվողական նավարկության կոնտրոլը, ինչը արդյունաբերությունը մոտեցնում է լիովին ինքնավար վարելուն:
ՀՏՀ-ներ
Տրանսպորտային միջոցներում LIDAR սենսորներն արձակում են լույսի իմպուլսներ, որոնք ցատկում են առարկաներից և վերադառնում սենսորին:Իմպուլսների վերադարձի համար պահանջվող ժամանակը օգտագործվում է օբյեկտների հեռավորությունը հաշվարկելու համար:Այս տեղեկատվությունը օգնում է ստեղծել մեքենայի շրջակայքի մանրամասն 3D քարտեզ:
Տիպիկ ավտոմոբիլային LIDAR համակարգը բաղկացած է լազերից՝ լույսի իմպուլսներ արձակելու համար, սկաներից և օպտիկայից՝ իմպուլսները ուղղորդելու համար, ֆոտոդետեկտորից՝ արտացոլված լույսը գրավելու համար և մշակող միավորից՝ տվյալները վերլուծելու և շրջակա միջավայրի 3D պատկերը ստեղծելու համար:
Այո, LIDAR-ը կարող է հայտնաբերել շարժվող առարկաներ:Չափելով ժամանակի ընթացքում օբյեկտների դիրքի փոփոխությունը՝ LIDAR-ը կարող է հաշվարկել դրանց արագությունն ու հետագիծը։
LIDAR-ը ինտեգրված է տրանսպորտային միջոցների անվտանգության համակարգերին՝ բարելավելու այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են հարմարվողական նավարկության կառավարումը, բախումից խուսափելը և հետիոտների հայտնաբերումը՝ ապահովելով հեռավորության ճշգրիտ և հուսալի չափումներ և օբյեկտների հայտնաբերում:
Ավտոմոբիլային LIDAR տեխնոլոգիայի շարունակական զարգացումները ներառում են LIDAR համակարգերի չափի և արժեքի կրճատում, դրանց տիրույթի և լուծաչափի ավելացում և դրանց ավելի անխափան ինտեգրում մեքենաների դիզայնի և ֆունկցիոնալության մեջ:
1,5 մկմ իմպուլսային մանրաթելային լազերը լազերային աղբյուրի տեսակ է, որն օգտագործվում է ավտոմոբիլային LIDAR համակարգերում, որը լույս է արձակում 1,5 միկրոմետր (μm) ալիքի երկարությամբ:Այն առաջացնում է ինֆրակարմիր լույսի կարճ իմպուլսներ, որոնք օգտագործվում են հեռավորությունները չափելու համար՝ ցատկելով առարկաներից և վերադառնալով LIDAR սենսորին:
1,5 մկմ ալիքի երկարությունը օգտագործվում է, քանի որ այն ապահովում է լավ հավասարակշռություն աչքի անվտանգության և մթնոլորտային ներթափանցման միջև:Այս ալիքի երկարության տիրույթի լազերները ավելի քիչ հավանական է, որ վնասեն մարդու աչքերին, քան նրանք, որոնք արձակում են ավելի կարճ ալիքի երկարություններով և կարող են լավ գործել տարբեր եղանակային պայմաններում:
Թեև 1,5 մկմ լազերներն ավելի լավ են գործում, քան տեսանելի լույսը մառախուղի և անձրևի ժամանակ, մթնոլորտային խոչընդոտներ ներթափանցելու նրանց կարողությունը դեռևս սահմանափակ է:Անբարենպաստ եղանակային պայմաններում արդյունավետությունը սովորաբար ավելի լավ է, քան ավելի կարճ ալիքի լազերները, բայց ոչ այնքան արդյունավետ, որքան ավելի երկար ալիքի տարբերակները:
Թեև 1,5 մկմ իմպուլսային մանրաթելային լազերները կարող են ի սկզբանե բարձրացնել LIDAR համակարգերի արժեքը՝ շնորհիվ իրենց բարդ տեխնոլոգիայի, ակնկալվում է, որ արտադրության և մասշտաբի տնտեսության առաջընթացը ժամանակի ընթացքում կնվազեցնի ծախսերը:Նրանց օգուտները կատարողականի և անվտանգության առումով արդարացնում են ներդրումները: 1,5 մկմ իմպուլսային մանրաթելային լազերների կողմից տրամադրված գերազանց կատարողականությունը և անվտանգության ուժեղացված հատկանիշները դրանք դարձնում են արժեքավոր ներդրում ավտոմոբիլային LIDAR համակարգերի համար:.