Når vi snakker om selvkjørende biler, er LIDAR-teknologi en svært viktig del av ligningen. LIDAR er en sensor som skanner omgivelsene og genererer et tredimensjonalt bilde. Den kan brukes i applikasjonsscenarier som å identifisere hindringer, bygge kart og lokalisere kjøretøy. Og for en tid siden, med den vellykkede landingen av Wo Sai Technology NASDAQ, Kinas "LIDAR første aksje", men også for LIDAR-industrien injiserte en sterk dose kardiotonisk middel.
En gang i tiden gjør den dyre prisen på LIDAR mange produsenter avskrekket, og med oppdatering av teknologi er prisen steg for steg ned, nå har en del av produksjonsbilen kunnet utstyre en eller enda flere LIDAR, for assisterte kjøresikkerhet for å gi en sterk garanti. Denne artikkelen vil lede leserne til en detaljert forklaring av den hotteste og viktigste sensoren innen autonom kjøring - LIDAR.
Prinsippet og typene av LIDAR LIDAR fungerer som en sensor som bruker en laserstråle til å skanne omgivelsene og hente informasjon fra de reflekterte signalene som returneres. LIDAR består vanligvis av en sender og en mottaker. Senderen sender ut en laserstråle som skanner omgivelsene. Når laserstrålen møter et objekt, reflekteres den tilbake og mottakeren fanger opp det reflekterte laserlyset og konverterer det til et elektrisk signal. LIDAR kan bruke enten et roterende skanningssystem eller et fast skanningssystem for å skanne omgivelsene.
Et tredimensjonalt punktskybilde kan genereres ved hjelp av LIDAR. En punktsky er en samling av data som består av mange tredimensjonale koordinater som representerer posisjonen i rommet til punkter som reflekteres tilbake fra en laserstråle. Ved å behandle og analysere punktskydataene kan plasseringen, formen og størrelsen til et objekt identifiseres.
Denne informasjonen er svært viktig for lokalisering og miljøfølelse av selvkjørende biler.
Det er mange forskjellige typer LIDAR tilgjengelig på markedet i dag.
Disse LIDARene har forskjellige egenskaper og anvendelige scenarier. I henhold til de forskjellige skannemetodene kan LIDAR kategoriseres i roterende LIDAR og fast LIDAR.
Roterende LIDAR skanner omgivelsene ved å rotere skannehodet. Den inneholder vanligvis en roterende skanner og et kontrollsystem. Skanneren sender ut en laserstråle inn i miljøet og roterer etter emisjon for å skanne miljøet én gang. Kontrollsystemet konverterer skannedataene til et 3D-punktskybilde. Fordelen med den roterende LIDAR er at den skanner raskt og fanger opp detaljer i omgivelsene. Den har imidlertid den ulempen at den er kostbar da den krever sofistikerte skannere og kontrollsystemer.
Stasjonær LIDAR innebærer å rette flere laserstråler i forskjellige retninger og deretter måle de returnerte reflekterte signalene samtidig. Siden laserstrålene sendes ut samtidig, er stasjonær LIDAR mer kompakt og kostnadseffektiv siden den ikke krever et roterende skannehode. Den har fordelen av å være rimeligere og mer nøyaktig, men den fanger ikke opp detaljene i omgivelsene.
Bortsett fra roterende og faste LIDAR, finnes det andre typer LIDAR. For eksempel bruker enkeltlinjes LIDAR kun én laserstråle for å skanne miljøet og er egnet for selvkjørende kjørescenarier med lav hastighet. Multi-line LIDAR, derimot, bruker flere laserstråler, noe som kan øke skannehastighet og oppløsning. Det er også nye LIDAR-teknologier, som solid-state LIDAR og optisk LIDAR, som tilbyr høyere nøyaktighet og lavere kostnader.
LIDAR i autonom kjøring
LIDAR har et bredt spekter av bruksområder i selvkjørende biler. Den kan brukes i applikasjonsscenarier som hindringsdeteksjon, kjørefelt, adaptiv cruisekontroll og autonom parkering. Blant dem er hindringsdeteksjon en av de mest kritiske applikasjonene. Autonome kjøretøyer må raskt og nøyaktig gjenkjenne hindringer i omgivelsene, inkludert andre kjøretøy, fotgjengere, bygninger og veiskilt. LIDAR kan generere 3D-punktskybilder med høy presisjon for å gjenkjenne plasseringen og størrelsen på hindringer, og gir nøyaktig miljøføling for selvkjørende biler.
LIDAR-teknologien fortsetter å utvikle seg, og nye typer LIDAR dukker opp for å gi høyere nøyaktighet og lavere kostnader for selvkjørende biler. For eksempel bruker noen nye solid-state LIDAR-er solid-state laseremittere og høyhastighetsskannere, noe som gir dem høyere målenøyaktighet og mindre størrelse. I tillegg bruker noen nye optiske LIDAR-er synlige og infrarøde lasere for å oppdage flere typer hindringer, inkludert svarte gjenstander og overflater med lav reflektivitet. Fremveksten av disse nye teknologiene gjør LIDAR mer lovende og åpner for flere muligheter for realisering av selvkjørende biler.
I tillegg står LIDAR-teknologien overfor flere andre utfordringer. For eksempel blir deteksjonsnøyaktigheten til LIDAR påvirket av interferens og støy fra miljøet, som regn, snø og tåke. For å forbedre deteksjonsnøyaktigheten til LIDAR, utvikler forskere nye algoritmer og teknikker, som algoritmer basert på maskinlæring og dyp læring, samt sensorteknologier med høyere oppløsning og høyere bildefrekvens.
Konkurranse mellom innenlandske og utenlandske LIDAR-leverandører
Kinesiske LIDAR-leverandører har prestert godt når det gjelder uavhengig FoU, teknologimodenhet og markedsandel. roboSense, Hesai Technology og SureStar har alle lansert en rekke LIDAR-produkter og har blitt mye brukt innen autonom kjøring, robotikk, logistikk og andre felt. Spesielt når det gjelder kostnader, er produktene til kinesiske LIDAR-leverandører relativt rimeligere, noe som også gir en fordel for dem i markedskonkurransen. Med børsnoteringen av Hesai har det presset den innenlandske LIDAR til en ny høyde uten sidestykke.
Men på samme tid, i FoU og anvendelse av LIDAR-teknologi, har USA og Israel og andre utviklede land en god ytelse. Velodyne og Quanergy og andre amerikanske LIDAR-produsenter i den mekaniske LIDAR og solid-state LIDAR har en høy grad av teknologisk modenhet, produktstabilitet og nøyaktighet har nådd et høyt nivå. Den israelske LIDAR-produsenten i solid-state LIDAR og MEMS LIDAR-teknologien vakte også mye oppmerksomhet. Spesielt solid-state LIDAR-produktene lansert av Innoviz anses å være et av de mest forstyrrende produktene på markedet, med høy presisjon, høy hastighet og høy stabilitet.
I tillegg, i tillegg til teknisk styrke, må LIDAR-produsenter også fokusere på internasjonal markedskonkurranse. På grunn av Kinas raske utvikling innen LIDAR-teknologi og produkt-FoU, akselererer innenlandske LIDAR-leverandører overgangen til det internasjonale markedet. Kinesiske LIDAR-leverandører som RoboSense og Hesai Technology har allerede opprettet avdelinger i USA, Europa og Japan, og etablert samarbeidspartnere relasjoner med lokale bilprodusenter og autonome kjøreselskaper, akselererer deres egen internasjonaliseringsprosess.
Konkurransen på det internasjonale markedet er imidlertid også veldig hard. I det amerikanske markedet har Velodyne tatt en absolutt markedsandel og har sterke teknologiske og merkevarefordeler. I tillegg har selskaper som Quanergy og Innoviz også tatt en viss markedsandel på det amerikanske markedet. På det europeiske markedet har LeddarTech og Cepton også prestert godt, og konkurrerer hardt med kinesiske produsenter.
Oppsummer
Som en av kjernesensorene til selvkjørende biler, kan LIDAR gi høypresisjon miljøføling og hindringsdeteksjon, som er en av nøkkelteknologiene for å realisere autonom kjøring. Teknologien til LIDAR fortsetter å utvikle seg, og fremveksten av nye typer LIDAR, som solid-state LIDAR og optisk LIDAR, gir høyere nøyaktighet og lavere kostnader for selvkjørende biler. Med den kontinuerlige utviklingen av selvkjørende biler vil applikasjonsutsiktene til LIDAR bli mer og mer brede.
Imidlertid har LIDAR også noen begrensninger. For det første er den følsom for miljøets reflektivitet og farge, og svarte gjenstander i miljøet vil kanskje ikke bli oppdaget. For det andre er LIDARs måleavstand begrenset, og deteksjon over lange avstander kan føre til redusert nøyaktighet. For å overvinne disse begrensningene, utforsker forskere aktivt nye sensorteknologier og algoritmer for å forbedre sanseevnen og sikkerheten til selvkjørende biler.
Avslutningsvis har LIDAR, som en av kjernesensorene for selvkjørende biler, et bredt spekter av bruksområder og utviklende teknologier. Vi tror at LIDAR-teknologien i nær fremtid vil fortsette å bevege seg fremover som en viktig teknologi innen autonom kjøring, og gi mer nøyaktig, sikker og pålitelig miljøføling for selvkjørende biler. Oversatt med www.DeepL.com/Translator (gratisversjon)
