Otomotiv LiDAR Arka Planı
2015'ten 2020'ye kadar ülke, 'akıllı bağlantılı araçlar' Ve 'otonom araçlar'.2020'nin başında Ulus, otonom sürüşün stratejik konumunu ve gelecekteki gelişim yönünü açıklığa kavuşturmak için iki plan yayınladı: Akıllı Araç İnovasyonu ve Geliştirme Stratejisi ve Otomobil Sürüş Otomasyonu Sınıflandırması.
Dünya çapında bir danışmanlık firması olan Yole Development, 'Otomotiv ve Endüstriyel Uygulamalar için Lidar' ile ilgili bir sektör araştırma raporu yayınlayarak, Otomotiv alanındaki lidar pazarının 2026 yılına kadar 5,7 milyar ABD dolarına ulaşabileceğini, bileşiğin yıllık olarak artmasının beklendiğini belirtti. Büyüme oranı önümüzdeki beş yılda %21'in üzerine çıkabilir.
Otomotiv LiDAR Nedir?
Işık Algılama ve Mesafe Belirleme'nin kısaltması olan LiDAR, otomotiv endüstrisini, özellikle de otonom araçlar alanında dönüştüren devrim niteliğinde bir teknolojidir.Hedefe doğru genellikle bir lazerden gelen ışık darbeleri yayarak ve ışığın sensöre geri dönmesi için geçen süreyi ölçerek çalışır.Bu veriler daha sonra aracın etrafındaki ortamın ayrıntılı üç boyutlu haritalarını oluşturmak için kullanılıyor.
LiDAR sistemleri, hassasiyetleri ve nesneleri yüksek doğrulukla algılama yetenekleriyle ünlüdür ve bu da onları otonom sürüş için vazgeçilmez bir araç haline getirir.Görünür ışığa dayanan ve düşük ışık veya doğrudan güneş ışığı gibi belirli koşullar altında zorluk çekebilen kameraların aksine, LiDAR sensörleri çeşitli aydınlatma ve hava koşullarında güvenilir veriler sağlar.Ayrıca, LiDAR'ın mesafeleri doğru bir şekilde ölçme yeteneği, karmaşık sürüş senaryolarında gezinmek için çok önemli olan nesnelerin, boyutlarının ve hatta hızlarının algılanmasına olanak tanır.
LiDAR Çalışma Prensibi Akış Şeması
Otomasyonda LiDAR Uygulamaları:
Otomotiv endüstrisindeki LiDAR (Işık Algılama ve Mesafe Belirleme) teknolojisi öncelikle sürüş güvenliğini artırmaya ve otonom sürüş teknolojilerini geliştirmeye odaklanıyor.Temel teknolojisi,Uçuş Süresi (ToF), lazer darbeleri yayarak ve bu darbelerin engellerden geri yansıması için gereken süreyi hesaplayarak çalışır.Bu yöntem, aracın etrafındaki ortamın santimetre düzeyinde hassasiyetle ayrıntılı üç boyutlu haritalarını oluşturabilen, son derece doğru "nokta bulutu" verileri üretir ve otomobiller için olağanüstü doğru bir mekansal tanıma yeteneği sunar.
LiDAR teknolojisinin otomotiv sektöründeki uygulaması temel olarak aşağıdaki alanlarda yoğunlaşmıştır:
Otonom Sürüş Sistemleri:LiDAR, ileri düzeyde otonom sürüş elde etmek için temel teknolojilerden biridir.Diğer araçlar, yayalar, yol işaretleri ve yol koşulları da dahil olmak üzere aracın etrafındaki ortamı hassas bir şekilde algılayarak otonom sürüş sistemlerinin hızlı ve doğru kararlar almasına yardımcı oluyor.
Gelişmiş Sürücü Destek Sistemleri (ADAS):Sürücü desteği alanında LiDAR, uyarlanabilir hız sabitleyici, acil frenleme, yaya algılama ve engellerden kaçınma işlevleri dahil olmak üzere araç güvenlik özelliklerini iyileştirmek için kullanılıyor.
Araç Navigasyonu ve Konumlandırma:LiDAR tarafından oluşturulan yüksek hassasiyetli 3 boyutlu haritalar, özellikle GPS sinyallerinin sınırlı olduğu kentsel ortamlarda araç konumlandırma doğruluğunu önemli ölçüde artırabilir.
Trafik İzleme ve Yönetimi:LiDAR, trafik akışını izlemek ve analiz etmek, şehir trafik sistemlerine sinyal kontrolünü optimize etme ve sıkışıklığı azaltma konusunda yardımcı olmak için kullanılabilir.
Uzaktan algılama, mesafe bulma, Otomasyon ve DTS vb. için.
Ücretsiz Danışmanlığa mı ihtiyacınız var?
Otomotiv LiDAR'a Yönelik Eğilimler
1. LiDAR Minyatürleştirme
Otomotiv endüstrisinin geleneksel görüşü, sürüş keyfini ve verimli aerodinamiği korumak için otonom araçların görünüm açısından geleneksel arabalardan farklı olmaması gerektiğini savunuyor.Bu bakış açısı, LiDAR sistemlerinin minyatürleştirilmesine yönelik eğilimi teşvik etmiştir.LiDAR'ın gelecekteki ideali, aracın gövdesine sorunsuz bir şekilde entegre edilebilecek kadar küçük olmasıdır.Bu, endüstrinin mevcut lazer yapılarından katı hal LiDAR çözümlerine doğru kademeli olarak uzaklaşmasıyla uyumlu bir değişim olan, mekanik dönen parçaların en aza indirilmesi veya hatta ortadan kaldırılması anlamına gelir.Hareketli parçalardan yoksun katı hal LiDAR, modern araçların estetik ve işlevsel gereksinimlerine tam olarak uyan kompakt, güvenilir ve dayanıklı bir çözüm sunar.
2. Gömülü LiDAR Çözümleri
Son yıllarda otonom sürüş teknolojileri geliştikçe, bazı LiDAR üreticileri, LiDAR'ı aracın farlar gibi parçalarına entegre eden çözümler geliştirmek için otomotiv parça tedarikçileriyle işbirliği yapmaya başladı.Bu entegrasyon yalnızca LiDAR sistemlerini gizleyerek aracın estetik çekiciliğini korumakla kalmıyor, aynı zamanda LiDAR'ın görüş alanını ve işlevselliğini optimize etmek için stratejik yerleşimden de yararlanıyor.Binek araçlar için, belirli Gelişmiş Sürücü Destek Sistemleri (ADAS) işlevleri, LiDAR'ın 360° görünüm sağlamak yerine belirli açılara odaklanmasını gerektirir.Ancak Seviye 4 gibi daha yüksek özerklik seviyeleri için güvenlik hususları 360° yatay görüş alanı gerektirir.Bunun, aracın etrafında tam kapsama sağlayan çok noktalı konfigürasyonlara yol açması bekleniyor.
3.Maliyet azaltma
LiDAR teknolojisi olgunlaştıkça ve üretim ölçekleri arttıkça maliyetler düşüyor ve bu sistemlerin orta sınıf modeller de dahil olmak üzere daha geniş bir araç yelpazesine dahil edilmesi mümkün hale geliyor.LiDAR teknolojisinin bu demokratikleştirilmesinin, otomotiv pazarında gelişmiş güvenlik ve otonom sürüş özelliklerinin benimsenmesini hızlandırması bekleniyor.
Bugün piyasadaki LIDAR'lar çoğunlukla 905 nm ve 1550 nm/1535 nm LIDAR'lardır ancak maliyet açısından 905 nm'nin avantajı vardır.
· 905 nm LiDAR: Genel olarak 905nm LiDAR sistemleri, bileşenlerin yaygın olarak bulunması ve bu dalga boyuna ilişkin olgun üretim süreçleri nedeniyle daha ucuzdur.Bu maliyet avantajı, menzil ve göz güvenliğinin daha az kritik olduğu uygulamalar için 905nm LiDAR'ı cazip hale getiriyor.
· 1550/1535nm LiDAR: Lazerler ve dedektörler gibi 1550/1535nm sistemlerine yönelik bileşenler, kısmen teknolojinin daha az yaygın olması ve bileşenlerin daha karmaşık olması nedeniyle daha pahalı olma eğilimindedir.Ancak güvenlik ve performans açısından sağlanan faydalar, özellikle uzun mesafe algılama ve güvenliğin çok önemli olduğu otonom sürüş gibi bazı uygulamalar için daha yüksek maliyeti haklı gösterebilir.
[Bağlantı:905nm ve 1550nm/1535nm LiDAR arasındaki karşılaştırma hakkında daha fazlasını okuyun]
4. Arttırılmış Güvenlik ve Geliştirilmiş ADAS
LiDAR teknolojisi, Gelişmiş Sürücü Destek Sistemlerinin (ADAS) performansını önemli ölçüde artırarak araçlara hassas çevresel haritalama yetenekleri sağlar.Bu hassasiyet, çarpışmadan kaçınma, yaya algılama ve uyarlanabilir hız sabitleyici gibi güvenlik özelliklerini geliştirerek sektörü tamamen otonom sürüşe ulaşmaya daha da yaklaştırıyor.
SSS
Araçlarda LIDAR sensörleri, nesnelerden seken ve sensöre geri dönen ışık darbeleri yayar.Darbelerin geri dönmesi için geçen süre, nesnelere olan mesafeyi hesaplamak için kullanılır.Bu bilgi, aracın çevresinin ayrıntılı bir 3 boyutlu haritasının oluşturulmasına yardımcı olur.
Tipik bir otomotiv LIDAR sistemi, ışık darbeleri yayan bir lazerden, darbeleri yönlendiren bir tarayıcı ve optikten, yansıyan ışığı yakalayan bir fotodetektörden ve verileri analiz edip ortamın 3 boyutlu bir temsilini oluşturan bir işlem ünitesinden oluşur.
Evet, LIDAR hareketli nesneleri tespit edebilir.LIDAR, nesnelerin zaman içindeki konumlarındaki değişimi ölçerek hızlarını ve yörüngelerini hesaplayabiliyor.
LIDAR, doğru ve güvenilir mesafe ölçümleri ve nesne algılama sağlayarak uyarlanabilir hız sabitleyici, çarpışmadan kaçınma ve yaya algılama gibi özellikleri geliştirmek için araç güvenlik sistemlerine entegre edilir.
Otomotiv LIDAR teknolojisinde devam eden gelişmeler arasında, LIDAR sistemlerinin boyutunun ve maliyetinin azaltılması, menzilinin ve çözünürlüğünün artırılması ve bunların araçların tasarımına ve işlevselliğine daha sorunsuz bir şekilde entegre edilmesi yer alıyor.
[bağlantı:LIDAR Lazerin Temel Parametreleri]
1,5μm darbeli fiber lazer, otomotiv LIDAR sistemlerinde kullanılan ve 1,5 mikrometre (μm) dalga boyunda ışık yayan bir tür lazer kaynağıdır.Nesnelerden sekerek ve LIDAR sensörüne geri dönerek mesafeleri ölçmek için kullanılan kısa kızılötesi ışık darbeleri üretir.
1,5μm dalga boyu kullanılır çünkü göz güvenliği ile atmosferik nüfuz arasında iyi bir denge sunar.Bu dalga boyu aralığındaki lazerlerin, daha kısa dalga boylarında ışık yayan lazerlere göre insan gözüne zarar verme olasılığı daha düşüktür ve çeşitli hava koşullarında iyi performans gösterebilir.
1,5μm lazerler sis ve yağmurda görünür ışıktan daha iyi performans gösterse de atmosferik engelleri aşma yetenekleri hâlâ sınırlıdır.Olumsuz hava koşullarındaki performans genellikle daha kısa dalga boylu lazerlerden daha iyidir ancak daha uzun dalga boyu seçenekleri kadar etkili değildir.
1,5μm darbeli fiber lazerler, gelişmiş teknolojileri nedeniyle başlangıçta LIDAR sistemlerinin maliyetini artırabilirken, üretimdeki ilerlemeler ve ölçek ekonomilerinin zaman içinde maliyetleri düşürmesi bekleniyor.Performans ve güvenlik açısından faydaları, yatırımı haklı çıkaracak şekilde görülüyor. 1,5μm darbeli fiber lazerlerin sağladığı üstün performans ve gelişmiş güvenlik özellikleri, onları otomotiv LIDAR sistemleri için değerli bir yatırım haline getiriyor.