LIDAR ô tô

LiDAR ô tô

Giải pháp nguồn Laser LiDAR

Nền LiDAR ô tô

Giai đoạn 2015 - 2020, nước ta ban hành nhiều chính sách liên quan, tập trung vào 'phương tiện kết nối thông minh' Và 'xe tự lái'. Vào đầu năm 2020, Quốc gia đã ban hành hai kế hoạch: Chiến lược phát triển và đổi mới phương tiện thông minh và Phân loại tự động hóa lái xe ô tô, nhằm làm rõ vị trí chiến lược và hướng phát triển trong tương lai của xe tự lái.

Yole Development, một công ty tư vấn toàn cầu, đã xuất bản một báo cáo nghiên cứu ngành liên quan đến 'Lidar cho các ứng dụng công nghiệp và ô tô', đề cập rằng thị trường lidar trong lĩnh vực Ô tô có thể đạt 5,7 tỷ đô la Mỹ vào năm 2026, dự kiến ​​tổng giá trị hàng năm sẽ tăng lên. tốc độ tăng trưởng có thể đạt hơn 21% trong 5 năm tới.

Năm 1961

Hệ thống giống LiDAR đầu tiên

5,7 triệu USD

Dự đoán thị trường vào năm 2026

21%

Dự đoán tốc độ tăng trưởng hàng năm

LiDAR ô tô là gì?

LiDAR, viết tắt của Phát hiện ánh sáng và Phạm vi, là một công nghệ mang tính cách mạng đã thay đổi ngành công nghiệp ô tô, đặc biệt là trong lĩnh vực xe tự hành. Nó hoạt động bằng cách phát ra các xung ánh sáng—thường là từ tia laser—về phía mục tiêu và đo thời gian cần thiết để ánh sáng phản xạ trở lại cảm biến. Dữ liệu này sau đó được sử dụng để tạo bản đồ ba chiều chi tiết về môi trường xung quanh xe.

Hệ thống LiDAR nổi tiếng về độ chính xác và khả năng phát hiện vật thể với độ chính xác cao, khiến chúng trở thành công cụ không thể thiếu cho việc lái xe tự động. Không giống như các máy ảnh dựa vào ánh sáng khả kiến ​​và có thể gặp khó khăn trong một số điều kiện nhất định như ánh sáng yếu hoặc ánh nắng trực tiếp, cảm biến LiDAR cung cấp dữ liệu đáng tin cậy trong nhiều điều kiện ánh sáng và thời tiết khác nhau. Hơn nữa, khả năng đo khoảng cách chính xác của LiDAR cho phép phát hiện vật thể, kích thước và thậm chí cả tốc độ của chúng, điều này rất quan trọng để điều hướng các tình huống lái xe phức tạp.

Quy trình làm việc nguyên lý làm việc của Laser LIDAR

Biểu đồ nguyên lý làm việc của LiDAR

Ứng dụng LiDAR trong Tự động hóa:

Công nghệ LiDAR (Phát hiện ánh sáng và phạm vi) trong ngành công nghiệp ô tô chủ yếu tập trung vào việc tăng cường an toàn khi lái xe và cải tiến các công nghệ lái xe tự động. Công nghệ cốt lõi của nó,Thời gian bay (ToF), hoạt động bằng cách phát ra các xung laser và tính toán thời gian cần thiết để các xung này phản xạ trở lại khỏi chướng ngại vật. Phương pháp này tạo ra dữ liệu "đám mây điểm" có độ chính xác cao, có thể tạo bản đồ ba chiều chi tiết về môi trường xung quanh xe với độ chính xác đến từng centimet, mang lại khả năng nhận dạng không gian cực kỳ chính xác cho ô tô.

Việc ứng dụng công nghệ LiDAR trong lĩnh vực ô tô chủ yếu tập trung vào các lĩnh vực sau:

Hệ thống lái tự động:LiDAR là một trong những công nghệ quan trọng để đạt được mức độ lái xe tự động tiên tiến. Nó nhận biết chính xác môi trường xung quanh xe, bao gồm các phương tiện khác, người đi bộ, biển báo và điều kiện đường, từ đó hỗ trợ các hệ thống lái xe tự động đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác.

Hệ thống hỗ trợ người lái nâng cao (ADAS):Trong lĩnh vực hỗ trợ người lái, LiDAR được sử dụng để cải thiện các tính năng an toàn của phương tiện, bao gồm kiểm soát hành trình thích ứng, phanh khẩn cấp, phát hiện người đi bộ và chức năng tránh chướng ngại vật.

Điều hướng và định vị xe:Bản đồ 3D có độ chính xác cao do LiDAR tạo ra có thể nâng cao đáng kể độ chính xác khi định vị phương tiện, đặc biệt là trong môi trường đô thị nơi tín hiệu GPS bị hạn chế.

Giám sát và quản lý giao thông:LiDAR có thể được sử dụng để giám sát và phân tích luồng giao thông, hỗ trợ hệ thống giao thông thành phố tối ưu hóa việc kiểm soát tín hiệu và giảm tắc nghẽn.

/ô tô/
Đối với viễn thám, đo khoảng cách, Tự động hóa và DTS, v.v.

Cần tư vấn miễn phí?

Xu hướng hướng tới LiDAR cho ô tô

1. Thu nhỏ LiDAR

Quan điểm truyền thống của ngành công nghiệp ô tô cho rằng xe tự hành không nên khác biệt về ngoại hình so với ô tô thông thường để duy trì cảm giác lái thích thú và tính khí động học hiệu quả. Quan điểm này đã thúc đẩy xu hướng thu nhỏ các hệ thống LiDAR. Lý tưởng trong tương lai là LiDAR đủ nhỏ để có thể tích hợp liền mạch vào thân xe. Điều này có nghĩa là giảm thiểu hoặc thậm chí loại bỏ các bộ phận quay cơ học, một sự thay đổi phù hợp với việc ngành đang dần rời xa các cấu trúc laser hiện tại để hướng tới các giải pháp LiDAR trạng thái rắn. LiDAR trạng thái rắn, không có bộ phận chuyển động, cung cấp giải pháp nhỏ gọn, đáng tin cậy và bền bỉ, phù hợp với yêu cầu về thẩm mỹ và chức năng của các phương tiện hiện đại.

2. Giải pháp LiDAR nhúng

Khi công nghệ lái xe tự động phát triển trong những năm gần đây, một số nhà sản xuất LiDAR đã bắt đầu hợp tác với các nhà cung cấp phụ tùng ô tô để phát triển các giải pháp tích hợp LiDAR vào các bộ phận của xe, chẳng hạn như đèn pha. Sự tích hợp này không chỉ giúp che giấu các hệ thống LiDAR, duy trì tính thẩm mỹ của phương tiện mà còn thúc đẩy vị trí chiến lược để tối ưu hóa trường quan sát và chức năng của LiDAR. Đối với xe chở khách, một số chức năng của Hệ thống hỗ trợ người lái nâng cao (ADAS) nhất định yêu cầu LiDAR tập trung vào các góc cụ thể thay vì cung cấp chế độ xem 360°. Tuy nhiên, đối với các cấp độ tự chủ cao hơn, chẳng hạn như Cấp độ 4, các cân nhắc về an toàn cần có trường nhìn ngang 360°. Điều này dự kiến ​​sẽ dẫn đến cấu hình đa điểm đảm bảo phạm vi bao phủ toàn bộ xung quanh xe.

3.Giảm chi phí

Khi công nghệ LiDAR hoàn thiện và quy mô sản xuất, chi phí ngày càng giảm, khiến việc kết hợp các hệ thống này vào nhiều loại phương tiện hơn, bao gồm cả các mẫu xe tầm trung trở nên khả thi. Việc dân chủ hóa công nghệ LiDAR này dự kiến ​​sẽ đẩy nhanh việc áp dụng các tính năng lái xe tự động và an toàn tiên tiến trên thị trường ô tô.

LIDAR trên thị trường hiện nay chủ yếu là LIDAR 905nm và 1550nm/1535nm, nhưng xét về mặt chi phí thì 905nm có lợi thế hơn.

· LiDAR 905nm: Nói chung, hệ thống LiDAR 905nm ít tốn kém hơn do có sẵn rộng rãi các thành phần và quy trình sản xuất hoàn thiện liên quan đến bước sóng này. Lợi thế về chi phí này khiến LiDAR 905nm trở nên hấp dẫn đối với các ứng dụng có phạm vi hoạt động và độ an toàn cho mắt ít quan trọng hơn.

· LiDAR 1550/1535nm: Các thành phần dành cho hệ thống 1550/1535nm, chẳng hạn như tia laser và máy dò, có xu hướng đắt hơn, một phần vì công nghệ này ít phổ biến hơn và các thành phần phức tạp hơn. Tuy nhiên, lợi ích về mặt an toàn và hiệu suất có thể biện minh cho chi phí cao hơn đối với một số ứng dụng nhất định, đặc biệt là trong lĩnh vực lái xe tự động, nơi khả năng phát hiện tầm xa và an toàn là tối quan trọng.

[Liên kết:Đọc thêm về so sánh giữa LiDAR 905nm và 1550nm/1535nm]

4. Tăng cường an toàn và ADAS nâng cao

Công nghệ LiDAR nâng cao đáng kể hiệu suất của Hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS), cung cấp cho các phương tiện khả năng lập bản đồ môi trường chính xác. Độ chính xác này cải thiện các tính năng an toàn như tránh va chạm, phát hiện người đi bộ và kiểm soát hành trình thích ứng, đẩy ngành công nghiệp này tiến gần hơn đến việc đạt được khả năng lái xe tự động hoàn toàn.

Câu hỏi thường gặp

LIDAR hoạt động như thế nào trên xe?

Trong xe, cảm biến LIDAR phát ra các xung ánh sáng bật ra khỏi vật thể và quay trở lại cảm biến. Thời gian để các xung quay trở lại được sử dụng để tính khoảng cách đến các vật thể. Thông tin này giúp tạo ra bản đồ 3D chi tiết về môi trường xung quanh xe.

Các thành phần chính của hệ thống LIDAR trên xe là gì?

Một hệ thống LIDAR ô tô điển hình bao gồm tia laser để phát ra các xung ánh sáng, máy quét và quang học để định hướng các xung, bộ tách sóng quang để thu ánh sáng phản xạ và bộ xử lý để phân tích dữ liệu và tạo ra hình ảnh 3D của môi trường.

LIDAR có thể phát hiện các vật thể chuyển động không?

Có, LIDAR có thể phát hiện các vật thể chuyển động. Bằng cách đo sự thay đổi vị trí của vật thể theo thời gian, LIDAR có thể tính toán tốc độ và quỹ đạo của chúng.

LIDAR được tích hợp vào hệ thống an toàn của xe như thế nào?

LIDAR được tích hợp vào hệ thống an toàn của phương tiện để tăng cường các tính năng như kiểm soát hành trình thích ứng, tránh va chạm và phát hiện người đi bộ bằng cách cung cấp các phép đo khoảng cách và phát hiện vật thể chính xác và đáng tin cậy.

Những phát triển nào đang được thực hiện trong công nghệ LIDAR ô tô?

Những phát triển đang diễn ra trong công nghệ LIDAR ô tô bao gồm giảm kích thước và chi phí của hệ thống LIDAR, tăng phạm vi và độ phân giải của chúng, đồng thời tích hợp chúng liền mạch hơn vào thiết kế và chức năng của xe.

[liên kết:Các thông số chính của Laser LIDAR]

Laser sợi quang xung 1,5μm trong LIDAR ô tô là gì?

Laser sợi quang xung 1,5μm là loại nguồn laser được sử dụng trong hệ thống LIDAR ô tô phát ra ánh sáng ở bước sóng 1,5 micromet (μm). Nó tạo ra các xung ánh sáng hồng ngoại ngắn được sử dụng để đo khoảng cách bằng cách bật ra khỏi vật thể và quay trở lại cảm biến LIDAR.

Tại sao bước sóng 1,5μm được sử dụng cho laser LIDAR ô tô?

Bước sóng 1,5μm được sử dụng vì nó mang lại sự cân bằng tốt giữa an toàn cho mắt và khả năng thâm nhập khí quyển. Tia laser trong dải bước sóng này ít có khả năng gây hại cho mắt người hơn so với tia laser phát ra ở bước sóng ngắn hơn và có thể hoạt động tốt trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau.

Laser sợi quang xung 1,5μm có thể xuyên qua các chướng ngại vật trong khí quyển như sương mù và mưa không?

Mặc dù tia laser 1,5μm hoạt động tốt hơn ánh sáng khả kiến ​​trong sương mù và mưa nhưng khả năng xuyên qua các chướng ngại vật trong khí quyển của chúng vẫn còn hạn chế. Hiệu suất trong điều kiện thời tiết bất lợi nhìn chung tốt hơn so với laser bước sóng ngắn hơn nhưng không hiệu quả bằng các tùy chọn bước sóng dài hơn.

Laser sợi quang xung 1,5μm ảnh hưởng như thế nào đến tổng chi phí của hệ thống LIDAR?

Mặc dù laser sợi quang xung 1,5μm ban đầu có thể làm tăng chi phí của hệ thống LIDAR do công nghệ phức tạp của chúng, nhưng những tiến bộ trong sản xuất và tính kinh tế theo quy mô dự kiến ​​sẽ giảm chi phí theo thời gian. Lợi ích của chúng về mặt hiệu suất và độ an toàn được coi là xứng đáng với khoản đầu tư. Hiệu suất vượt trội và các tính năng an toàn nâng cao được cung cấp bởi laser sợi quang xung 1,5μm khiến chúng trở thành một khoản đầu tư đáng giá cho hệ thống LIDAR ô tô.