Когато говорим за самоуправляващи се автомобили, технологията LIDAR е много важна част от уравнението. LIDAR е сензор, който сканира заобикалящата го среда и генерира триизмерно изображение. Може да се използва в сценарии на приложение като идентифициране на препятствия, изграждане на карти и локализиране на превозни средства. И преди известно време, с успешното кацане на Wo Sai Technology NASDAQ, китайската "първа акция на LIDAR", но също така и за LIDAR индустрията инжектира силна доза кардиотоник.
Някога скъпата цена на LIDAR караше много производители да се възпират, а с актуализацията на технологията цената се понижава стъпка по стъпка, сега част от производствения автомобил е в състояние да оборудва един или дори повече LIDAR за подпомагане безопасност при шофиране, за да осигури силна гаранция. Тази статия ще доведе читателите до подробно обяснение на най-горещия и важен сензор в областта на автономното шофиране - LIDAR.
Принципът и видовете LIDAR LIDAR действа като сензор, който използва лазерен лъч, за да сканира заобикалящата го среда и да получи информация от отразените върнати сигнали. LIDAR обикновено се състои от предавател и приемник. Предавателят излъчва лазерен лъч, който сканира околността. Когато лазерният лъч срещне обект, той се отразява обратно и приемникът улавя отразената лазерна светлина и я преобразува в електрически сигнал. LIDAR може да използва или въртяща се сканираща система, или фиксирана сканираща система, за да сканира околностите.
Триизмерно изображение на облак от точки може да бъде генерирано с помощта на LIDAR. Облакът от точки е колекция от данни, състояща се от много триизмерни координати, които представляват позицията в пространството на точките, отразени обратно от лазерен лъч. Чрез обработка и анализиране на данните от облака от точки, местоположението, формата и размерът на даден обект могат да бъдат идентифицирани.
Тази информация е много важна за локализирането и отчитането на околната среда на самоуправляващите се автомобили.
Днес на пазара има много различни видове LIDAR.
Тези LIDAR имат различни характеристики и приложими сценарии. Според различните методи на сканиране LIDAR може да се категоризира на въртящ се LIDAR и фиксиран LIDAR.
Въртящият се LIDAR сканира околната среда чрез завъртане на сканиращата глава. Обикновено съдържа въртящ се скенер и система за управление. Скенерът излъчва лазерен лъч в околната среда и се завърта след излъчването, за да сканира околната среда веднъж. Системата за управление преобразува сканираните данни в 3D изображение на облак от точки. Предимството на въртящия се LIDAR е, че сканира бързо и улавя детайли от околността. Въпреки това, той има недостатъка, че е скъп, тъй като изисква сложни скенери и системи за контрол.
Стационарният LIDAR включва насочване на множество лазерни лъчи в различни посоки и след това измерване на върнатите отразени сигнали едновременно. Тъй като лазерните лъчи се излъчват едновременно, стационарният LIDAR е по-компактен и рентабилен, тъй като не изисква въртяща се сканираща глава. Има предимството, че е по-евтин и по-точен, но не улавя детайлите на околността.
Освен въртящи се и фиксирани LIDAR, има и други видове LIDAR. Например, еднолинейният LIDAR използва само един лазерен лъч за сканиране на околната среда и е подходящ за сценарии на нискоскоростно автономно шофиране. Многоредовият LIDAR, от друга страна, използва множество лазерни лъчи, което може да увеличи скоростта и разделителната способност на сканиране. Съществуват и нововъзникващи LIDAR технологии, като твърдотелен LIDAR и оптичен LIDAR, които предлагат по-висока точност и по-ниска цена.
LIDAR при автономно шофиране
LIDAR има широк спектър от приложения в самоуправляващите се автомобили. Може да се използва в сценарии на приложение като откриване на препятствия, поддържане на лентата, адаптивен круиз контрол и автономно паркиране. Сред тях откриването на препятствия е едно от най-критичните приложения. Автономните превозни средства трябва да могат бързо и точно да разпознават препятствията в околната среда, включително други превозни средства, пешеходци, сгради и пътни знаци. LIDAR може да генерира високопрецизни 3D изображения на облаци от точки, за да разпознава местоположението и размера на препятствията, осигурявайки точно отчитане на околната среда за самоуправляващите се автомобили.
Технологията LIDAR продължава да се развива и се появяват нови видове LIDAR, за да осигурят по-висока точност и по-ниска цена за самоуправляващите се автомобили. Например, някои нови LIDAR в твърдо състояние използват лазерни излъчватели в твърдо състояние и високоскоростни скенери, което им осигурява по-висока точност на измерване и по-малък размер. В допълнение, някои нови оптични LIDAR използват видими и инфрачервени лазери за откриване на повече видове препятствия, включително черни обекти и повърхности с ниска отразяваща способност. Появата на тези нови технологии прави LIDAR по-обещаващ и отваря повече възможности за реализация на самоуправляващи се автомобили.
Освен това технологията LIDAR е изправена пред няколко други предизвикателства. Например, точността на откриване на LIDAR се влияе от смущенията и шума на околната среда, като дъжд, сняг и мъгла. За да се подобри точността на откриване на LIDAR, изследователите разработват нови алгоритми и техники, като алгоритми, базирани на машинно обучение и дълбоко обучение, както и сензорни технологии с по-висока разделителна способност и по-висока честота на кадрите.
Конкуренция между местни и чуждестранни доставчици на LIDAR
Китайските доставчици на LIDAR се представиха добре по отношение на независима научноизследователска и развойна дейност, технологична зрялост и пазарен дял. roboSense, Hesai Technology и SureStar пуснаха различни продукти LIDAR и се използват широко в автономното шофиране, роботиката, логистиката и други области. Особено по отношение на цената, продуктите на китайските доставчици на LIDAR са относително по-достъпни, което също им дава предимство в пазарната конкуренция. С включването на Hesai в списъка, той издигна вътрешния LIDAR до безпрецедентна нова висота.
Въпреки това, в същото време, в научноизследователската и развойна дейност и прилагането на технологията LIDAR, Съединените щати и Израел и други развити страни имат добро представяне. Velodyne и Quanergy и други американски производители на LIDAR в механичния LIDAR и твърдотелния LIDAR имат висока степен на технологична зрялост, стабилността и точността на продукта са достигнали високо ниво. Израелският производител на LIDAR, резултатите от технологията LIDAR в твърдо състояние и MEMS LIDAR също привлякоха много внимание. По-специално, твърдотелните LIDAR продукти, пуснати от Innoviz, се считат за едни от най-разрушителните продукти на пазара, отличаващи се с висока точност, висока скорост и висока стабилност.
Освен това, в допълнение към техническата сила, производителите на LIDAR също трябва да се съсредоточат върху международната пазарна конкуренция. Поради бързото развитие на LIDAR технологията и продуктовата научноизследователска и развойна дейност в Китай, местните доставчици на LIDAR ускоряват преминаването си към международния пазар. Китайските доставчици на LIDAR като RoboSense и Hesai Technology вече създадоха клонове в САЩ, Европа и Япония и създадоха сътрудничество взаимоотношения с местни производители на автомобили и компании за автономно шофиране, ускорявайки техния собствен процес на интернационализация.
Конкуренцията на международния пазар обаче също е много жестока. На американския пазар Velodyne заема абсолютен пазарен дял и притежава силни технологични и бранд предимства. Освен това компании като Quanergy и Innoviz също спечелиха известен пазарен дял на американския пазар. На европейския пазар LeddarTech и Cepton също се представиха добре, конкурирайки се ожесточено с китайските производители.
Обобщете
Като един от основните сензори на самоуправляващите се автомобили, LIDAR може да осигури високо прецизно наблюдение на околната среда и откриване на препятствия, което е една от ключовите технологии за реализиране на автономно шофиране. Технологията на LIDAR продължава да се развива и появата на нови видове LIDAR, като твърдотелен LIDAR и оптичен LIDAR, осигурява по-висока точност и по-ниска цена за самоуправляващите се автомобили. С непрекъснатото развитие на самоуправляващите се автомобили, перспективата за приложение на LIDAR ще бъде все по-широка.
LIDAR обаче има и някои ограничения. Първо, той е чувствителен към отразяващата способност и цвета на околната среда и черните обекти в околната среда може да не бъдат открити. Второ, разстоянието за измерване на LIDAR е ограничено и откриването на големи разстояния може да доведе до намаляване на точността. За да преодолеят тези ограничения, изследователите активно проучват нови сензорни технологии и алгоритми за подобряване на способността за усещане и безопасността на самоуправляващите се автомобили.
В заключение, LIDAR, като един от основните сензори за самоуправляващи се автомобили, има широк спектър от приложения и развиващи се технологии. Ние вярваме, че в близко бъдеще технологията LIDAR ще продължи да се движи напред като важна технология в областта на автономното шофиране, осигурявайки по-точна, безопасна и надеждна способност за наблюдение на околната среда за самоуправляващи се автомобили. Преведено с www.DeepL.com/Translator (безплатна версия)
