Latar Belakang LiDAR Automotif
Dari tahun 2015 hingga 2020, negara telah mengeluarkan beberapa dasar berkaitan, yang memberi tumpuan kepada 'kenderaan pintar yang terhubung' dan 'kenderaan autonomi'. Pada awal tahun 2020, Negara telah mengeluarkan dua rancangan: Strategi Inovasi dan Pembangunan Kenderaan Pintar dan Klasifikasi Automasi Pemanduan Automobil, untuk menjelaskan kedudukan strategik dan hala tuju pembangunan masa depan pemanduan autonomi.
Yole Development, sebuah firma perundingan seluruh dunia, telah menerbitkan laporan penyelidikan industri yang berkaitan dengan 'Lidar untuk Aplikasi Automotif dan Perindustrian', yang menyebut bahawa pasaran lidar dalam bidang Automotif boleh mencecah 5.7 bilion dolar AS menjelang 2026, dan dijangkakan kadar pertumbuhan tahunan kompaun mungkin berkembang kepada lebih daripada 21% dalam tempoh lima tahun akan datang.
Apakah LiDAR Automotif?
LiDAR, singkatan untuk Light Detection and Ranging, merupakan teknologi revolusioner yang telah mengubah industri automotif, terutamanya dalam bidang kenderaan autonomi. Ia berfungsi dengan memancarkan denyutan cahaya—biasanya dari laser—ke arah sasaran dan mengukur masa yang diperlukan untuk cahaya melantun kembali ke sensor. Data ini kemudiannya digunakan untuk mencipta peta tiga dimensi terperinci persekitaran di sekitar kenderaan.
Sistem LiDAR terkenal dengan ketepatan dan keupayaannya untuk mengesan objek dengan ketepatan yang tinggi, menjadikannya alat yang sangat diperlukan untuk pemanduan autonomi. Tidak seperti kamera yang bergantung pada cahaya yang boleh dilihat dan boleh bergelut dalam keadaan tertentu seperti cahaya malap atau cahaya matahari langsung, sensor LiDAR menyediakan data yang boleh dipercayai dalam pelbagai keadaan pencahayaan dan cuaca. Tambahan pula, keupayaan LiDAR untuk mengukur jarak dengan tepat membolehkan pengesanan objek, saiznya, dan juga kelajuannya, yang penting untuk menavigasi senario pemanduan yang kompleks.
Carta Aliran Prinsip Kerja LiDAR
Aplikasi LiDAR dalam Automasi:
Teknologi LiDAR (Pengesanan dan Pengisaran Cahaya) dalam industri automotif tertumpu terutamanya pada peningkatan keselamatan pemanduan dan memajukan teknologi pemanduan autonomi. Teknologi terasnya,Masa Penerbangan (ToF), berfungsi dengan memancarkan denyutan laser dan mengira masa yang diperlukan untuk denyutan ini dipantulkan kembali dari halangan. Kaedah ini menghasilkan data "awan titik" yang sangat tepat, yang boleh mencipta peta tiga dimensi terperinci persekitaran di sekitar kenderaan dengan ketepatan tahap sentimeter, menawarkan keupayaan pengecaman ruang yang sangat tepat untuk automobil.
Aplikasi teknologi LiDAR dalam sektor automotif tertumpu terutamanya dalam bidang berikut:
Sistem Pemanduan Autonomi:LiDAR merupakan salah satu teknologi utama untuk mencapai tahap pemanduan autonomi yang lebih maju. Ia dapat mengesan persekitaran di sekitar kenderaan dengan tepat, termasuk kenderaan lain, pejalan kaki, papan tanda jalan raya dan keadaan jalan raya, justeru membantu sistem pemanduan autonomi dalam membuat keputusan yang pantas dan tepat.
Sistem Bantuan Pemandu Lanjutan (ADAS):Dalam bidang bantuan pemandu, LiDAR digunakan untuk menambah baik ciri keselamatan kenderaan, termasuk kawalan pelayaran adaptif, brek kecemasan, pengesanan pejalan kaki dan fungsi mengelakkan halangan.
Navigasi dan Penentuan Kedudukan Kenderaan:Peta 3D berketepatan tinggi yang dihasilkan oleh LiDAR dapat meningkatkan ketepatan kedudukan kenderaan dengan ketara, terutamanya dalam persekitaran bandar yang isyarat GPSnya terhad.
Pemantauan dan Pengurusan Trafik:LiDAR boleh digunakan untuk memantau dan menganalisis aliran trafik, membantu sistem trafik bandar dalam mengoptimumkan kawalan isyarat dan mengurangkan kesesakan.
Untuk penderiaan jauh, pencarian jarak, Automasi dan DTS, dsb.
Perlukan Rundingan Percuma?
Trend Ke Arah LiDAR Automotif
1. Pengecilan LiDAR
Pandangan tradisional industri automotif berpendapat bahawa kenderaan autonomi tidak sepatutnya berbeza dari segi penampilan daripada kereta konvensional untuk mengekalkan keseronokan pemanduan dan aerodinamik yang cekap. Perspektif ini telah mendorong trend ke arah pengecilan sistem LiDAR. Ideal masa depan adalah LiDAR cukup kecil untuk disepadukan dengan lancar ke dalam badan kenderaan. Ini bermakna meminimumkan atau menghapuskan bahagian berputar mekanikal, satu perubahan yang sejajar dengan peralihan beransur-ansur industri daripada struktur laser semasa ke arah penyelesaian LiDAR keadaan pepejal. LiDAR keadaan pepejal, tanpa bahagian yang bergerak, menawarkan penyelesaian yang padat, andal dan tahan lama yang sesuai dengan keperluan estetik dan fungsi kenderaan moden.
2. Penyelesaian LiDAR Terbenam
Memandangkan teknologi pemanduan autonomi telah maju dalam beberapa tahun kebelakangan ini, sesetengah pengeluar LiDAR telah mula bekerjasama dengan pembekal alat ganti automotif untuk membangunkan penyelesaian yang mengintegrasikan LiDAR ke dalam bahagian kenderaan, seperti lampu hadapan. Integrasi ini bukan sahaja berfungsi untuk menyembunyikan sistem LiDAR, mengekalkan daya tarikan estetik kenderaan, tetapi juga memanfaatkan penempatan strategik untuk mengoptimumkan medan pandangan dan fungsi LiDAR. Bagi kenderaan penumpang, fungsi Sistem Bantuan Pemandu Lanjutan (ADAS) tertentu memerlukan LiDAR untuk memberi tumpuan pada sudut tertentu dan bukannya memberikan pandangan 360°. Walau bagaimanapun, untuk tahap autonomi yang lebih tinggi, seperti Tahap 4, pertimbangan keselamatan memerlukan medan pandangan mendatar 360°. Ini dijangka akan membawa kepada konfigurasi berbilang titik yang memastikan liputan penuh di sekeliling kenderaan.
3.Pengurangan Kos
Seiring dengan kematangan teknologi LiDAR dan peningkatan pengeluaran, kos semakin berkurangan, menjadikannya sesuai untuk menggabungkan sistem ini ke dalam rangkaian kenderaan yang lebih luas, termasuk model jarak pertengahan. Pendemokrasian teknologi LiDAR ini dijangka akan mempercepatkan penggunaan ciri keselamatan dan pemanduan autonomi termaju di seluruh pasaran automotif.
LIDAR yang ada di pasaran hari ini kebanyakannya adalah LIDAR 905nm dan 1550nm/1535nm, tetapi dari segi kos, 905nm mempunyai kelebihan.
· LiDAR 905nmSecara amnya, sistem LiDAR 905nm adalah lebih murah disebabkan oleh ketersediaan komponen yang meluas dan proses pembuatan matang yang berkaitan dengan panjang gelombang ini. Kelebihan kos ini menjadikan LiDAR 905nm menarik untuk aplikasi di mana jarak dan keselamatan mata kurang kritikal.
· LiDAR 1550/1535nmKomponen untuk sistem 1550/1535nm, seperti laser dan pengesan, cenderung lebih mahal, sebahagiannya kerana teknologinya kurang meluas dan komponennya lebih kompleks. Walau bagaimanapun, faedah dari segi keselamatan dan prestasi mungkin mewajarkan kos yang lebih tinggi untuk aplikasi tertentu, terutamanya dalam pemanduan autonomi di mana pengesanan dan keselamatan jarak jauh adalah yang paling penting.
[Pautan:]Baca Lebih Lanjut tentang perbandingan antara LiDAR 905nm dan 1550nm/1535nm]
4. Peningkatan Keselamatan dan ADAS yang Dipertingkatkan
Teknologi LiDAR meningkatkan prestasi Sistem Bantuan Pemandu Termaju (ADAS) dengan ketara, menyediakan kenderaan dengan keupayaan pemetaan persekitaran yang tepat. Ketepatan ini meningkatkan ciri keselamatan seperti mengelakkan perlanggaran, pengesanan pejalan kaki dan kawalan pelayaran adaptif, sekali gus mendorong industri lebih dekat untuk mencapai pemanduan autonomi sepenuhnya.
Soalan Lazim
Dalam kenderaan, sensor LIDAR memancarkan denyutan cahaya yang melantun dari objek dan kembali ke sensor. Masa yang diperlukan untuk denyutan kembali digunakan untuk mengira jarak ke objek. Maklumat ini membantu mencipta peta 3D terperinci persekitaran kenderaan.
Sistem LIDAR automotif biasa terdiri daripada laser untuk memancarkan denyutan cahaya, pengimbas dan optik untuk mengarahkan denyutan, fotodetektor untuk menangkap cahaya yang dipantulkan, dan unit pemprosesan untuk menganalisis data dan mencipta perwakilan 3D persekitaran.
Ya, LIDAR boleh mengesan objek bergerak. Dengan mengukur perubahan kedudukan objek dari semasa ke semasa, LIDAR boleh mengira kelajuan dan trajektori objek tersebut.
LIDAR disepadukan ke dalam sistem keselamatan kenderaan untuk mempertingkatkan ciri-ciri seperti kawalan pelayaran adaptif, mengelakkan perlanggaran dan pengesanan pejalan kaki dengan menyediakan pengukuran jarak dan pengesanan objek yang tepat dan andal.
Perkembangan berterusan dalam teknologi LIDAR automotif termasuk mengurangkan saiz dan kos sistem LIDAR, meningkatkan julat dan resolusinya, dan mengintegrasikannya dengan lebih lancar ke dalam reka bentuk dan fungsi kenderaan.
[pautan:Parameter Utama Laser LIDAR]
Laser gentian berdenyut 1.5μm ialah sejenis sumber laser yang digunakan dalam sistem LIDAR automotif yang memancarkan cahaya pada panjang gelombang 1.5 mikrometer (μm). Ia menghasilkan denyutan pendek cahaya inframerah yang digunakan untuk mengukur jarak dengan melantun pada objek dan kembali ke sensor LIDAR.
Panjang gelombang 1.5μm digunakan kerana ia menawarkan keseimbangan yang baik antara keselamatan mata dan penembusan atmosfera. Laser dalam julat panjang gelombang ini kurang berkemungkinan menyebabkan bahaya pada mata manusia berbanding laser yang memancarkan pada panjang gelombang yang lebih pendek dan boleh berfungsi dengan baik dalam pelbagai keadaan cuaca.
Walaupun laser 1.5μm berfungsi lebih baik daripada cahaya nampak dalam kabus dan hujan, keupayaannya untuk menembusi halangan atmosfera masih terhad. Prestasi dalam keadaan cuaca buruk secara amnya lebih baik daripada laser dengan panjang gelombang yang lebih pendek tetapi tidak seefektif pilihan panjang gelombang yang lebih panjang.
Walaupun laser gentian berdenyut 1.5μm pada mulanya mungkin meningkatkan kos sistem LIDAR disebabkan oleh teknologi canggihnya, kemajuan dalam pembuatan dan ekonomi skala dijangka dapat mengurangkan kos dari semasa ke semasa. Manfaatnya dari segi prestasi dan keselamatan dilihat sebagai justifikasi pelaburan tersebut. Prestasi unggul dan ciri keselamatan yang dipertingkatkan yang disediakan oleh laser gentian berdenyut 1.5μm menjadikannya pelaburan yang berbaloi untuk sistem LIDAR automotif..