Kai kalbame apie savarankiškai važiuojančius automobilius, LIDAR technologija yra labai svarbi lygties dalis. LIDAR yra jutiklis, kuris skenuoja aplinką ir sukuria trimatį vaizdą. Jis gali būti naudojamas taikant scenarijus, pvz., nustatant kliūtis, kuriant žemėlapius ir nustatant transporto priemonių vietą. Ir prieš kurį laiką, sėkmingai nusileidus Wo Sai Technology NASDAQ, Kinijos "LIDAR pirmoji akcija", bet ir LIDAR pramonei suleido stiprią kardiotoninio agento dozę.
Kažkada brangi LIDAR kaina atbaido daugelį gamintojų, o atnaujinus technologijas, kaina žingsnis po žingsnio mažėja, dabar dalis serijinio automobilio galėjo aprūpinti vieną ar net kelis LIDAR, skirtus pagalbiniams. vairavimo saugumui suteikti tvirtą garantiją. Šis straipsnis paskatins skaitytojus į išsamų karščiausio ir svarbiausio autonominio vairavimo jutiklio – LIDAR – paaiškinimą.
LIDAR principas ir tipai LIDAR veikia kaip jutiklis, kuris lazerio spindulį nuskaito aplinką ir gauna informaciją iš grąžinamų atspindėtų signalų. LIDAR paprastai susideda iš siųstuvo ir imtuvo. Siųstuvas skleidžia lazerio spindulį, kuris nuskaito aplinką. Kai lazerio spindulys susiduria su objektu, jis atsispindi atgal, o imtuvas paima atsispindėjusią lazerio šviesą ir paverčia ją elektriniu signalu. Aplinkai nuskaityti LIDAR gali naudoti besisukančią skenavimo sistemą arba fiksuotą skenavimo sistemą.
Naudojant LIDAR galima sukurti trimatį taškų debesies vaizdą. Taškų debesis yra duomenų rinkinys, susidedantis iš daugelio trimačių koordinačių, kurios atspindi taškų, atsispindėjusių nuo lazerio spindulio, padėtį erdvėje. Apdorojant ir analizuojant taškų debesies duomenis, galima nustatyti objekto vietą, formą ir dydį.
Ši informacija yra labai svarbi savarankiškai važiuojančių automobilių lokalizacijai ir aplinkos jutimui.
Šiandien rinkoje yra daug skirtingų LIDAR tipų.
Šie LIDAR turi skirtingas charakteristikas ir taikomus scenarijus. Pagal skirtingus nuskaitymo metodus LIDAR galima suskirstyti į besisukantį LIDAR ir fiksuotą LIDAR.
Besisukantis LIDAR nuskaito supančią aplinką sukdamas nuskaitymo galvutę. Paprastai jame yra besisukantis skaitytuvas ir valdymo sistema. Skaitytuvas skleidžia lazerio spindulį į aplinką ir po emisijos sukasi, kad vieną kartą nuskaitytų aplinką. Valdymo sistema paverčia nuskaitytus duomenis į 3D taškų debesies vaizdą. Besisukančio LIDAR privalumas yra tai, kad jis greitai nuskaito ir fiksuoja aplinkos detales. Tačiau jo trūkumas yra brangus, nes reikia sudėtingų skaitytuvų ir valdymo sistemų.
Stacionarus LIDAR apima kelių lazerio spindulių nukreipimą skirtingomis kryptimis ir tuo pačiu metu matuojamus grąžintus atspindėtus signalus. Kadangi lazerio spinduliai skleidžiami vienu metu, stacionarus LIDAR yra kompaktiškesnis ir ekonomiškesnis, nes jam nereikia besisukančios nuskaitymo galvutės. Jo pranašumas yra tas, kad jis yra pigesnis ir tikslesnis, tačiau jis neužfiksuoja aplinkos detalių.
Be besisukančio ir fiksuoto LIDAR, yra ir kitų tipų LIDAR. Pavyzdžiui, vienos linijos LIDAR aplinkai nuskaityti naudoja tik vieną lazerio spindulį ir yra tinkamas autonominio vairavimo mažu greičiu scenarijus. Kita vertus, kelių linijų LIDAR naudoja kelis lazerio spindulius, kurie gali padidinti nuskaitymo greitį ir skiriamąją gebą. Taip pat atsiranda naujų LIDAR technologijų, tokių kaip kietojo kūno LIDAR ir optinis LIDAR, kurios siūlo didesnį tikslumą ir mažesnę kainą.
LIDAR autonominiam vairavimui
LIDAR turi platų pritaikymo spektrą savaeigiuose automobiliuose. Jis gali būti naudojamas tokiose programose kaip kliūčių aptikimas, eismo juostos laikymasis, prisitaikanti pastovaus greičio palaikymo sistema ir autonominis parkavimas. Tarp jų kliūčių aptikimas yra viena iš svarbiausių programų. Autonominės transporto priemonės turi gebėti greitai ir tiksliai atpažinti kliūtis supančioje aplinkoje, įskaitant kitas transporto priemones, pėsčiuosius, pastatus ir kelio ženklus. LIDAR gali generuoti didelio tikslumo 3D taškų debesies vaizdus, kad atpažintų kliūčių vietą ir dydį, užtikrinant tikslų aplinkos jutimą savarankiškai važiuojantiems automobiliams.
LIDAR technologija ir toliau tobulėja, atsiranda naujų tipų LIDAR, užtikrinančių didesnį tikslumą ir mažesnes savivažiuojančių automobilių kainas. Pavyzdžiui, kai kuriuose naujuose kietojo kūno LIDAR naudojami kietojo kūno lazeriniai skeneriai ir didelės spartos skaitytuvai, todėl matavimo tikslumas yra didesnis ir mažesnis dydis. Be to, kai kurie nauji optiniai LIDAR naudoja matomus ir infraraudonuosius lazerius, kad aptiktų daugiau tipų kliūtis, įskaitant juodus objektus ir mažai atspindinčius paviršius. Šių naujų technologijų atsiradimas daro LIDAR perspektyvesnį ir atveria daugiau galimybių savarankiškai važiuojančių automobilių realizavimui.
Be to, LIDAR technologija susiduria su keletu kitų iššūkių. Pavyzdžiui, LIDAR aptikimo tikslumą įtakoja aplinkos trukdžiai ir triukšmas, pvz., lietus, sniegas ir rūkas. Siekdami pagerinti LIDAR aptikimo tikslumą, mokslininkai kuria naujus algoritmus ir metodus, tokius kaip algoritmai, pagrįsti mašininiu mokymusi ir giluminiu mokymusi, taip pat didesnės skiriamosios gebos ir didesnio kadrų dažnio jutiklių technologijas.
Konkurencija tarp šalies ir užsienio LIDAR pardavėjų
Kinijos LIDAR pardavėjai gerai pasirodė nepriklausomų tyrimų ir plėtros, technologijų brandos ir rinkos dalies požiūriu. „roboSense“, „Hesai Technology“ ir „SureStar“ pristatė įvairius LIDAR produktus ir buvo plačiai naudojami autonominio vairavimo, robotikos, logistikos ir kitose srityse. Ypač kainos atžvilgiu Kinijos LIDAR pardavėjų produktai yra santykinai pigesni, o tai jiems suteikia pranašumą ir konkurencinėje rinkoje. Įtraukus Hesai į sąrašą, jis išstūmė vietinį LIDAR į dar neregėtas aukštumas.
Tačiau tuo pačiu metu JAV ir Izraelio bei kitų išsivysčiusių šalių MTTP ir LIDAR technologijos taikymo rezultatai yra geri. Velodyne ir Quanergy bei kitų JAV LIDAR gamintojų mechaniniai LIDAR ir kietojo kūno LIDAR turi aukštą technologinio brandumo laipsnį, produkto stabilumas ir tikslumas pasiekė aukštą lygį. Izraelio LIDAR gamintojo, kietojo kūno LIDAR ir MEMS LIDAR technologijos rezultatai taip pat sulaukė didelio dėmesio. Visų pirma, „Innoviz“ išleisti kietojo kūno LIDAR produktai yra laikomi vienais labiausiai trikdančių produktų rinkoje, pasižyminčiais dideliu tikslumu, dideliu greičiu ir dideliu stabilumu.
Be to, be techninio stiprumo, LIDAR gamintojai taip pat turi orientuotis į tarptautinės rinkos konkurenciją. Dėl sparčios Kinijos LIDAR technologijos ir produktų MTTP plėtros, vietiniai LIDAR pardavėjai sparčiau žengia į tarptautinę rinką. Kinijos LIDAR pardavėjai, tokie kaip RoboSense ir Hesai Technology, jau įkūrė filialus JAV, Europoje ir Japonijoje ir įkūrė kooperatyvą. santykius su vietiniais automobilių gamintojais ir autonominio vairavimo įmonėmis, paspartindamos jų pačių internacionalizacijos procesą.
Tačiau konkurencija tarptautinėje rinkoje taip pat labai arši. JAV rinkoje Velodyne užima absoliučią rinkos dalį ir turi stiprius technologinius bei prekės ženklo pranašumus. Be to, tokios kompanijos kaip Quanergy ir Innoviz taip pat įgijo tam tikrą rinkos dalį JAV rinkoje. Europos rinkoje taip pat gerai pasirodė „LeddarTech“ ir „Cepton“, kurios įnirtingai konkuruoja su Kinijos gamintojais.
Apibendrinti
Kaip vienas iš pagrindinių savarankiškai važiuojančių automobilių jutiklių, LIDAR gali užtikrinti didelio tikslumo aplinkos jutimą ir kliūčių aptikimą, o tai yra viena iš pagrindinių autonominio vairavimo technologijų. LIDAR technologija toliau tobulėja, o atsirandantys nauji LIDAR tipai, tokie kaip kietojo kūno LIDAR ir optinis LIDAR, užtikrina didesnį tikslumą ir mažesnes savivaldžių automobilių kainas. Nuolat tobulinant savarankiškai važiuojančius automobilius, LIDAR pritaikymo perspektyva bus vis platesnė.
Tačiau LIDAR taip pat turi tam tikrų apribojimų. Pirma, jis jautrus aplinkos atspindžiui ir spalvoms, o juodi objektai aplinkoje gali būti neaptikti. Antra, LIDAR matavimo atstumas yra ribotas, o aptikimas dideliais atstumais gali sumažinti tikslumą. Siekdami įveikti šiuos apribojimus, mokslininkai aktyviai tiria naujas jutiklių technologijas ir algoritmus, kad pagerintų savarankiškai važiuojančių automobilių jutimo galimybes ir saugumą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad LIDAR, kaip vienas iš pagrindinių savarankiškai važiuojančių automobilių jutiklių, turi platų pritaikymo spektrą ir tobulėjančias technologijas. Tikime, kad artimiausiu metu LIDAR technologija ir toliau judės į priekį kaip svarbi technologija autonominio vairavimo srityje, suteikianti tikslesnę, saugesnę ir patikimesnę aplinką pažįstantiems automobiliams. Išversta naudojant www.DeepL.com/Translator (nemokama versija)
