Fond de lidar automobile
De 2015 à 2020, le pays a émis plusieurs politiques connexes, en se concentrant sur 'véhicules connectés intelligents' et 'véhicules autonomes'. Au début de 2020, la nation a publié deux plans: la stratégie intelligente de l'innovation et du développement des véhicules et la classification de l'automatisation de l'automobile, pour clarifier la position stratégique et l'orientation future de développement de la conduite autonome.
Yole Development, une société de conseil mondiale, a publié un rapport de recherche de l'industrie associé au «LiDAR pour les applications automobiles et industriels», a mentionné que le marché du LIDAR dans le domaine automobile peut atteindre 5,7 milliards de dollars américains d'ici 2026, il est prévu que le taux de croissance annuel composé puisse s'étendre à plus de 21% au cours des cinq prochaines années.
Qu'est-ce que l'automobile lidar?
Lidar, abréviation de la détection et de la variété de la lumière, est une technologie révolutionnaire qui a transformé l'industrie automobile, en particulier dans le domaine des véhicules autonomes. Il fonctionne en émettant des impulsions de lumière - généralement à partir d'un laser - regarde la cible et mesurant le temps nécessaire pour que la lumière rebondisse au capteur. Ces données sont ensuite utilisées pour créer des cartes en trois dimensions détaillées de l'environnement autour du véhicule.
Les systèmes LiDAR sont réputés pour leur précision et leur capacité à détecter des objets à haute précision, ce qui en fait un outil indispensable pour la conduite autonome. Contrairement aux caméras qui reposent sur la lumière visible et peuvent lutter dans certaines conditions comme la faible lumière ou la lumière directe du soleil, les capteurs lidar fournissent des données fiables dans une variété d'éclairage et de conditions météorologiques. De plus, la capacité de Lidar à mesurer les distances permet de détecter les objets, de leur taille et même de leur vitesse, ce qui est crucial pour naviguer dans des scénarios de conduite complexes.
Graphique de flux de principes de travail lidar
Applications LiDAR en automatisation:
La technologie Lidar (détection de lumière et sonore) dans l'industrie automobile est principalement axée sur l'amélioration des technologies de conduite autonomes de la sécurité et de l'avancement de la conduite autonome. Sa technologie principale,Temps de vol (TOF), fonctionne en émettant des impulsions laser et en calculant le temps nécessaire pour que ces impulsions soient reflétées des obstacles. Cette méthode produit des données de "nuage de points" très précises, qui peuvent créer des cartes en trois dimensions détaillées de l'environnement autour du véhicule avec une précision au niveau des centimètres, offrant une capacité de reconnaissance spatiale exceptionnellement précise pour les automobiles.
L'application de la technologie LiDAR dans le secteur automobile est principalement concentrée dans les domaines suivants:
Systèmes de conduite autonomes:LIDAR est l'une des technologies clés pour atteindre des niveaux avancés de conduite autonome. Il perçoit précisément l'environnement autour du véhicule, y compris d'autres véhicules, piétons, panneaux routiers et conditions routières, aidant ainsi les systèmes de conduite autonomes à prendre des décisions rapides et précises.
Systèmes avancés d'assistance à la conduite (ADAS):Dans le domaine de l'assistance au conducteur, le lidar est utilisé pour améliorer les caractéristiques de sécurité des véhicules, notamment le régulateur de vitesse adaptatif, le freinage d'urgence, la détection des piétons et les fonctions d'évitement des obstacles.
Navigation et positionnement des véhicules:Les cartes 3D de haute précision générées par le LIDAR peuvent améliorer considérablement la précision du positionnement des véhicules, en particulier dans les environnements urbains où les signaux GPS sont limités.
Surveillance et gestion du trafic:Le LiDAR peut être utilisé pour surveiller et analyser le flux de trafic, aider les systèmes de trafic municipal pour optimiser le contrôle du signal et réduire la congestion.
Pour la télédétection, la recherche de portée, l'automatisation et les DT, etc.
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Tendances vers l'automobile lidar
1. Miniaturisation lidar
L'opinion traditionnelle de l'industrie automobile soutient que les véhicules autonomes ne devraient pas différer en apparence des voitures conventionnelles pour maintenir le plaisir de conduire et une aérodynamique efficace. Cette perspective a propulsé la tendance à la miniaturisation des systèmes LiDAR. L'idéal futur est que Lidar soit suffisamment petit pour être intégré de manière transparente dans le corps du véhicule. Cela signifie minimiser ou même éliminer les pièces rotatives mécaniques, un changement qui s'aligne sur le passage progressif de l'industrie des structures laser actuelles vers des solutions lidar à semi-conducteurs. Le lidar à l'état solide, dépourvu de pièces mobiles, offre une solution compacte, fiable et durable qui s'inscrit bien dans les exigences esthétiques et fonctionnelles des véhicules modernes.
2. Solutions lidar intégrées
Comme les technologies de conduite autonomes ont progressé ces dernières années, certains fabricants de LIDAR ont commencé à collaborer avec des fournisseurs de pièces automobiles pour développer des solutions qui intègrent le lidar dans des parties du véhicule, telles que les phares. Cette intégration sert non seulement à cacher les systèmes LiDAR, en maintenant l'attrait esthétique du véhicule, mais exploite également le placement stratégique pour optimiser le champ de vision et de fonctionnalité du LiDAR. Pour les véhicules de tourisme, certaines fonctions avancées de systèmes d'aide au conducteur (ADAS) nécessitent que le LiDAR se concentre sur des angles spécifiques plutôt que de fournir une vue à 360 °. Cependant, pour les niveaux d'autonomie plus élevés, tels que le niveau 4, les considérations de sécurité nécessitent un champ de vision horizontal à 360 °. Cela devrait conduire à des configurations multi-points qui assurent une couverture complète autour du véhicule.
3 et 3Réduction des coûts
À mesure que la technologie LiDAR mûrit et des échelles de production, les coûts diminuent, ce qui rend possible d'incorporer ces systèmes dans une gamme plus large de véhicules, y compris des modèles de milieu de gamme. Cette démocratisation de la technologie LiDAR devrait accélérer l'adoption de la sécurité avancée et des caractéristiques de conduite autonome sur le marché automobile.
Les lidars sur le marché aujourd'hui sont principalement des lidars de 905 nm et 1550 nm / 1535 nm, mais en termes de coût, 905 nm a l'avantage.
· Lidar 905 nm: Généralement, les systèmes LiDAR 905 nm sont moins chers en raison de la disponibilité généralisée des composants et des processus de fabrication matures associés à cette longueur d'onde. Cet avantage de coût rend le LiDAR de 905 nm attrayant pour les applications où la gamme et la sécurité oculaire sont moins critiques.
· 1550/1535 nm lidar: Les composants des systèmes 1550/1535 nm, tels que les lasers et les détecteurs, ont tendance à être plus coûteux, en partie parce que la technologie est moins répandue et que les composants sont plus complexes. Cependant, les avantages en termes de sécurité et de performance peuvent justifier le coût plus élevé de certaines applications, en particulier dans la conduite autonome où la détection et la sécurité à longue portée sont primordiales.
[Lien:En savoir plus sur la comparaison entre 905 nm et 1550 nm / 1535 nm Lidar]
4. Sécurité accrue et ADAS améliorée
La technologie LiDAR améliore considérablement les performances des systèmes avancés d'assistance conducteur (ADAS), offrant aux véhicules des capacités de cartographie environnementale précises. Cette précision améliore les caractéristiques de sécurité telles que l'évitement des collisions, la détection des piétons et le régulateur de vitesse adaptatif, rapprochant l'industrie de la conduite entièrement autonome.
FAQ
Dans les véhicules, les capteurs lidar émettent des impulsions légères qui rebondissent sur les objets et retournent au capteur. Le temps nécessaire au retour des impulsions est utilisé pour calculer la distance aux objets. Ces informations contribuent à créer une carte 3D détaillée de l'environnement du véhicule.
Un système lidar automobile typique se compose d'un laser pour émettre des impulsions de lumière, un scanner et une optique pour diriger les impulsions, un photodétecteur pour capturer la lumière réfléchie et une unité de traitement pour analyser les données et créer une représentation 3D de l'environnement.
Oui, Lidar peut détecter les objets en mouvement. En mesurant le changement de position des objets au fil du temps, le lidar peut calculer leur vitesse et leur trajectoire.
Le LiDAR est intégré dans les systèmes de sécurité des véhicules pour améliorer les fonctionnalités telles que le régulateur de vitesse adaptatif, l'évitement des collisions et la détection des piétons en fournissant des mesures de distance précises et fiables et la détection d'objets.
Les développements continus de la technologie LIDAR automobile comprennent la réduction de la taille et du coût des systèmes LiDAR, de l'augmentation de leur gamme et de leur résolution et de leur intégration de manière plus transparente dans la conception et la fonctionnalité des véhicules.
Un laser à fibre pulsé de 1,5 μm est un type de source laser utilisée dans les systèmes LiDAR automobile qui émet de la lumière à une longueur d'onde de 1,5 micromètre (μm). Il génère de courtes impulsions de lumière infrarouge qui sont utilisées pour mesurer les distances en rebondissant sur des objets et en revenant au capteur lidar.
La longueur d'onde de 1,5 μm est utilisée car elle offre un bon équilibre entre la sécurité oculaire et la pénétration atmosphérique. Les lasers dans cette gamme de longueurs d'onde sont moins susceptibles de nuire aux yeux humains que ceux émettant à des longueurs d'onde plus courts et peuvent bien fonctionner dans diverses conditions météorologiques.
Alors que les lasers de 1,5 μm fonctionnent mieux que la lumière visible dans le brouillard et la pluie, leur capacité à pénétrer les obstacles atmosphériques est toujours limitée. Les performances dans des conditions météorologiques défavorables sont généralement meilleures que les lasers de longueur d'onde plus courts mais pas aussi efficaces que les options de longueur d'onde plus longues.
Alors que les lasers à fibres pulsés de 1,5 μm peuvent initialement augmenter le coût des systèmes LiDAR en raison de leur technologie sophistiquée, les progrès de la fabrication et des économies d'échelle devraient réduire les coûts au fil du temps. Leurs avantages en termes de performances et de sécurité sont considérés comme justifiant l'investissement. Les performances supérieures et les caractéristiques de sécurité améliorées fournies par des lasers à fibres pulsés de 1,5 μm en font un investissement valable pour les systèmes LiDAR automobile.