พื้นหลัง LIDAR ยานยนต์
ตั้งแต่ปี 2558 ถึง 2563 ประเทศออกนโยบายที่เกี่ยวข้องหลายประการโดยมุ่งเน้นไปที่ 'ยานพาหนะที่เชื่อมต่ออัจฉริยะ' และ 'ยานพาหนะอิสระ- ในช่วงต้นปี 2563 ประเทศออกแผนสองแผน: กลยุทธ์นวัตกรรมยานพาหนะอัจฉริยะและกลยุทธ์การพัฒนาและการจำแนกประเภทการขับเคลื่อนอัตโนมัติของรถยนต์เพื่อชี้แจงตำแหน่งเชิงกลยุทธ์และทิศทางการพัฒนาในอนาคตของการขับขี่แบบอิสระ
Yole Development บริษัท ที่ปรึกษาทั่วโลกตีพิมพ์รายงานการวิจัยอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับ 'LiDAR สำหรับการใช้งานยานยนต์และอุตสาหกรรม' กล่าวว่าตลาด LIDAR ในสนามยานยนต์สามารถเข้าถึงได้ 5.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2569 คาดว่า
LIDAR ยานยนต์คืออะไร?
LiDAR สั้นสำหรับการตรวจจับแสงและความหลากหลายเป็นเทคโนโลยีปฏิวัติที่เปลี่ยนอุตสาหกรรมยานยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขอบเขตของยานพาหนะอิสระ มันทำหน้าที่โดยการเปล่งพัลส์ของแสง - โดยปกติจากเลเซอร์ - ให้เป้าหมายและวัดเวลาที่แสงจะเด้งกลับไปที่เซ็นเซอร์ ข้อมูลนี้จะถูกใช้เพื่อสร้างแผนที่สามมิติโดยละเอียดของสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ยานพาหนะ
ระบบ LiDAR มีชื่อเสียงในด้านความแม่นยำและความสามารถในการตรวจจับวัตถุที่มีความแม่นยำสูงทำให้พวกเขาเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับการขับขี่แบบอิสระ ซึ่งแตกต่างจากกล้องที่พึ่งพาแสงที่มองเห็นได้และสามารถดิ้นรนภายใต้เงื่อนไขบางอย่างเช่นแสงแดดต่ำหรือแสงแดดโดยตรงเซ็นเซอร์ LiDAR ให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ในแสงและสภาพอากาศที่หลากหลาย นอกจากนี้ความสามารถของ LiDAR ในการวัดระยะทางอย่างถูกต้องช่วยให้สามารถตรวจจับวัตถุขนาดและความเร็วของพวกเขาซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการนำทางสถานการณ์การขับขี่ที่ซับซ้อน


แผนภูมิการทำงานหลักการทำงานของ LIDAR
แอปพลิเคชัน LIDAR ในระบบอัตโนมัติ:
เทคโนโลยี LIDAR (การตรวจจับแสงและความหลากหลาย) ในอุตสาหกรรมยานยนต์มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มความปลอดภัยในการขับขี่และพัฒนาเทคโนโลยีการขับขี่แบบอิสระ เทคโนโลยีหลักเวลาบิน (TOF)ทำงานโดยการเปล่งพัลส์เลเซอร์และคำนวณเวลาที่ใช้สำหรับพัลส์เหล่านี้ที่จะสะท้อนกลับจากอุปสรรค วิธีนี้สร้างข้อมูล "จุดคลาวด์" ที่มีความแม่นยำสูงซึ่งสามารถสร้างแผนที่สามมิติของสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ยานพาหนะด้วยความแม่นยำระดับเซนติเมตรนำเสนอความสามารถในการจดจำเชิงพื้นที่ที่แม่นยำเป็นพิเศษสำหรับรถยนต์
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี LIDAR ในภาคยานยนต์ส่วนใหญ่มีความเข้มข้นในพื้นที่ต่อไปนี้:
ระบบขับขี่อิสระ:LiDAR เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญในการบรรลุระดับการขับขี่แบบอิสระขั้นสูง มันรับรู้ถึงสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ยานพาหนะอย่างแม่นยำรวมถึงยานพาหนะอื่น ๆ คนเดินเท้าป้ายถนนและสภาพถนนจึงช่วยระบบขับขี่อิสระในการตัดสินใจอย่างรวดเร็วและแม่นยำ
ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS):ในขอบเขตของความช่วยเหลือผู้ขับขี่ LIDAR ใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติความปลอดภัยของยานพาหนะรวมถึงการควบคุมความเร็วคงที่การเบรกฉุกเฉินการตรวจจับคนเดินเท้าและฟังก์ชั่นการหลีกเลี่ยงอุปสรรค
การนำทางยานพาหนะและการวางตำแหน่ง:แผนที่ 3 มิติที่มีความแม่นยำสูงที่สร้างขึ้นโดย LIDAR สามารถเพิ่มความแม่นยำในการวางตำแหน่งของยานพาหนะได้อย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมในเมืองที่สัญญาณ GPS มี จำกัด
การตรวจสอบและการจัดการการจราจร:LIDAR สามารถใช้สำหรับการตรวจสอบและวิเคราะห์การไหลของการจราจรช่วยระบบการจราจรในเมืองในการเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมสัญญาณและลดความแออัด
สำหรับการตรวจจับระยะไกลการค้นหาระยะไกลและ DTS ฯลฯ
ต้องการคำปรึกษาฟรีหรือไม่?
แนวโน้มไปสู่ LIDAR ยานยนต์
1. miniaturization LiDAR
มุมมองแบบดั้งเดิมของอุตสาหกรรมยานยนต์ถือว่ายานพาหนะอัตโนมัติไม่ควรแตกต่างจากรถยนต์ทั่วไปเพื่อรักษาความสุขในการขับขี่และอากาศพลศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพ มุมมองนี้ได้ผลักดันแนวโน้มที่มีต่อระบบ LIDAR ขนาดเล็ก อุดมคติในอนาคตคือ Lidar ที่จะเล็กพอที่จะรวมเข้ากับร่างกายของยานพาหนะได้อย่างราบรื่น นี่หมายถึงการลดหรือกำจัดชิ้นส่วนกลไกการหมุนกลไกการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกับการย้ายออกจากโครงสร้างเลเซอร์ในปัจจุบันอย่างค่อยเป็นค่อยไปของอุตสาหกรรมไปสู่โซลูชั่น LiDAR ของโซลิดสเตต LIDAR โซลิดสเตตไร้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวนำเสนอโซลูชันขนาดกะทัดรัดเชื่อถือได้และทนทานซึ่งเหมาะกับความต้องการด้านสุนทรียภาพและการใช้งานของยานพาหนะสมัยใหม่
2. โซลูชั่น LiDAR แบบฝังตัว
ในขณะที่เทคโนโลยีการขับขี่แบบอิสระได้พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาผู้ผลิต LIDAR บางรายได้เริ่มร่วมมือกับซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนยานยนต์เพื่อพัฒนาโซลูชันที่รวม LIDAR เข้ากับส่วนหนึ่งของยานพาหนะเช่นไฟหน้า การบูรณาการนี้ไม่เพียง แต่ทำหน้าที่ปกปิดระบบ LiDAR รักษาความน่าดึงดูดของความสวยงามของยานพาหนะ แต่ยังใช้ประโยชน์จากการวางกลยุทธ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพมุมมองและการทำงานของ LiDAR สำหรับยานพาหนะผู้โดยสารฟังก์ชั่นระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) ต้องการ LIDAR เพื่อมุ่งเน้นมุมที่เฉพาะเจาะจงแทนที่จะให้มุมมอง 360 ° อย่างไรก็ตามสำหรับระดับความเป็นอิสระที่สูงขึ้นเช่นระดับ 4 การพิจารณาด้านความปลอดภัยจำเป็นต้องมีมุมมองแนวนอน 360 ° สิ่งนี้คาดว่าจะนำไปสู่การกำหนดค่าหลายจุดที่ทำให้มั่นใจได้ว่าครอบคลุมรอบ ๆ ยานพาหนะ
3.การลดต้นทุน
เมื่อเทคโนโลยี LIDAR เติบโตและเครื่องชั่งผลิตค่าใช้จ่ายลดลงทำให้เป็นไปได้ที่จะรวมระบบเหล่านี้เข้ากับยานพาหนะที่หลากหลายรวมถึงรุ่นกลางช่วง การทำให้เป็นประชาธิปไตยของเทคโนโลยี LIDAR นี้คาดว่าจะเร่งการยอมรับความปลอดภัยขั้นสูงและคุณสมบัติการขับขี่แบบอิสระในตลาดยานยนต์
Lidars ในตลาดวันนี้ส่วนใหญ่เป็น 905nm และ 1550nm/1535nm Lidars แต่ในแง่ของค่าใช้จ่าย 905nm มีข้อได้เปรียบ
· LIDAR 905NM: โดยทั่วไปแล้วระบบ LIDAR 905Nm นั้นมีราคาไม่แพงเนื่องจากความพร้อมใช้งานอย่างกว้างขวางของส่วนประกอบและกระบวนการผลิตที่เป็นผู้ใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นนี้ ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนนี้ทำให้ LiDar 905Nm น่าดึงดูดสำหรับการใช้งานที่ระยะและความปลอดภัยของดวงตามีความสำคัญน้อยกว่า
· 1550/1535nm lidar: ส่วนประกอบสำหรับระบบ 1550/1535NM เช่นเลเซอร์และเครื่องตรวจจับมีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่าส่วนหนึ่งเป็นเพราะเทคโนโลยีแพร่หลายน้อยกว่าและส่วนประกอบมีความซับซ้อนมากขึ้น อย่างไรก็ตามประโยชน์ในแง่ของความปลอดภัยและประสิทธิภาพอาจพิสูจน์ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นสำหรับแอพพลิเคชั่นบางอย่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการขับขี่แบบอิสระที่การตรวจจับระยะยาวและความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
[ลิงก์:อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปรียบเทียบระหว่าง 905nm และ 1550nm/1535nm LiDar]
4. ความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นและเพิ่ม ADAs
เทคโนโลยี LIDAR ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) อย่างมีนัยสำคัญซึ่งให้ความสามารถในการทำแผนที่สิ่งแวดล้อมที่แม่นยำ ความแม่นยำนี้ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติด้านความปลอดภัยเช่นการหลีกเลี่ยงการชนการตรวจจับคนเดินเท้าและการควบคุมความเร็วคงที่ทำให้อุตสาหกรรมใกล้ชิดกับการขับขี่แบบอิสระอย่างเต็มที่
คำถามที่พบบ่อย
ในยานพาหนะเซ็นเซอร์ LiDAR ปล่อยพัลส์แสงที่ตีกลับวัตถุและกลับไปที่เซ็นเซอร์ เวลาที่ใช้ในการใช้พัลส์กลับใช้เพื่อคำนวณระยะทางไปยังวัตถุ ข้อมูลนี้ช่วยสร้างแผนที่ 3 มิติโดยละเอียดของสภาพแวดล้อมของยานพาหนะ
ระบบ LIDAR ยานยนต์ทั่วไปประกอบด้วยเลเซอร์เพื่อปล่อยพัลส์แสงสแกนเนอร์และเลนส์เพื่อควบคุมพัลส์, เครื่องตรวจจับแสงเพื่อจับแสงสะท้อนแสงและหน่วยประมวลผลเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลและสร้างการแสดง 3 มิติของสภาพแวดล้อม
ใช่ LiDAR สามารถตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนที่ได้ โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของวัตถุเมื่อเวลาผ่านไป LiDAR สามารถคำนวณความเร็วและวิถีของพวกเขาได้
LIDAR ถูกรวมเข้ากับระบบความปลอดภัยของยานพาหนะเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเช่นการควบคุมความเร็วคงที่การหลีกเลี่ยงการชนกันและการตรวจจับคนเดินเท้าโดยให้การวัดระยะทางที่แม่นยำและเชื่อถือได้และการตรวจจับวัตถุ
การพัฒนาอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยี LIDAR ยานยนต์รวมถึงการลดขนาดและค่าใช้จ่ายของระบบ LIDAR เพิ่มช่วงและความละเอียดของพวกเขาและรวมเข้ากับการออกแบบและฟังก์ชั่นของยานพาหนะได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น
[ลิงก์:พารามิเตอร์สำคัญของเลเซอร์ LIDAR]
เลเซอร์ไฟเบอร์พัลส์1.5μmเป็นแหล่งเลเซอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้ในระบบ LIDAR ยานยนต์ที่ปล่อยแสงที่ความยาวคลื่น 1.5 ไมโครเมตร (μM) มันสร้างพัลส์สั้น ๆ ของแสงอินฟราเรดที่ใช้ในการวัดระยะทางโดยการตีกลับวัตถุและกลับไปที่เซ็นเซอร์ LiDAR
ความยาวคลื่น1.5μmใช้เพราะมีความสมดุลที่ดีระหว่างความปลอดภัยของดวงตาและการเจาะบรรยากาศ เลเซอร์ในช่วงความยาวคลื่นนี้มีโอกาสน้อยที่จะก่อให้เกิดอันตรายต่อดวงตาของมนุษย์มากกว่าที่เปล่งออกมาที่ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าและสามารถทำงานได้ดีในสภาพอากาศที่หลากหลาย
ในขณะที่เลเซอร์1.5μmทำงานได้ดีกว่าแสงที่มองเห็นได้ในหมอกและฝนความสามารถในการเจาะอุปสรรคในบรรยากาศยังคงมี จำกัด ประสิทธิภาพในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยโดยทั่วไปดีกว่าเลเซอร์ความยาวคลื่นที่สั้นกว่า แต่ไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับตัวเลือกความยาวคลื่นที่ยาวนานขึ้น
ในขณะที่เลเซอร์ไฟเบอร์พัลส์1.5μmอาจเพิ่มต้นทุนของระบบ LiDAR เนื่องจากเทคโนโลยีที่ซับซ้อนความก้าวหน้าในการผลิตและการประหยัดจากขนาดคาดว่าจะลดต้นทุนเมื่อเวลาผ่านไป ประโยชน์ของพวกเขาในแง่ของประสิทธิภาพและความปลอดภัยถูกมองว่าเป็นการแสดงให้เห็นถึงการลงทุนประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นโดยเลเซอร์ไฟเบอร์1.5μm pulsed ทำให้พวกเขาลงทุนในระบบ LIDAR ยานยนต์ที่คุ้มค่า.