自動車用ライダーの背景
2015年から2020年にかけて、国はいくつかの関連するポリシーを発行し、焦点を当てています。インテリジェントなコネクテッド車両' そして '自動運転車'。 2020年の初めに、国家は、自律運転の戦略的地位と将来の開発の方向性を明確にするために、インテリジェント車両の革新と開発戦略と自動車運転自動化分類の2つの計画を発行しました。
世界的なコンサルティング会社であるYole Developmentは、「自動車および産業用アプリケーションのLIDAR」に関連する業界調査レポートを発表しました。自動車分野のLIDAR市場は2026年までに57億米ドルに達する可能性があると述べました。
Automotive Lidarとは何ですか？
Lidarは、光の検出と範囲の略で、特に自動運転車の領域で自動車産業を変革した革新的な技術です。これは、光のパルスを（通常はレーザーから）ターゲットを測定し、光がセンサーに戻るのにかかる時間を測定することにより機能します。このデータは、車両の周りの環境の詳細な3次元マップを作成するために使用されます。
LIDARシステムは、正確さと高精度でオブジェクトを検出する能力で有名であり、自律運転のための不可欠なツールになります。目に見える光に依存し、低光や直射日光などの特定の条件下で苦労する可能性のあるカメラとは異なり、LIDARセンサーはさまざまな照明や気象条件で信頼できるデータを提供します。さらに、距離を正確に測定するLidarの能力により、オブジェクト、サイズ、さらには速度の検出が可能になります。これは、複雑な運転シナリオをナビゲートするために重要です。
LIDAR作業原則フローチャート
自動化におけるLIDARアプリケーション：
自動車産業のLIDAR（光検出と範囲）テクノロジーは、主に運転の安全性の向上と自律運転技術の向上に焦点を当てています。そのコアテクノロジー、飛行時間（TOF）、レーザーパルスを放出し、これらのパルスが障害物から反射されるまでの時間を計算することにより機能します。この方法は、非常に正確な「ポイントクラウド」データを生成し、センチメートルレベルの精度で車両周辺の環境の詳細な3次元マップを作成でき、自動車に非常に正確な空間認識能力を提供します。
自動車セクターでのLIDARテクノロジーの適用は、主に次の分野に集中しています。
自律運転システム：Lidarは、自律運転の高度なレベルを達成するための重要な技術の1つです。それは、他の車両、歩行者、道路標識、道路状況を含む車両の周りの環境を正確に認識しているため、自律的な運転システムが迅速かつ正確な決定を下すのを支援します。
Advanced Driver Assistance Systems（ADAS）：ドライバー支援の領域では、LIDARを使用して、適応クルーズコントロール、緊急ブレーキ、歩行者の検出、障害物回避機能などの車両安全機能を改善します。
車両ナビゲーションとポジショニング：LIDARによって生成された高精度3Dマップは、特にGPSシグナルが限られている都市環境で、車両の位置決めの精度を大幅に向上させることができます。
トラフィックの監視と管理：LIDARは、トラフィックの流れの監視と分析に使用し、信号制御の最適化と混雑の削減に都市交通システムを支援することができます。
リモートセンシング、レンジファインディング、自動化、DTなど。
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自動車用Lidarへの傾向
1。LIDAR小型化
自動車産業の伝統的な見解は、自動運転車が従来の車と外観に違いはありません。この視点は、小型化されたライダーシステムに向かう傾向を推進しています。将来の理想は、Lidarが車両の体にシームレスに統合されるほど小さくなることです。これは、機械的回転部品を最小化または排除することさえ意味します。これは、現在のレーザー構造からソリッドステートライダーソリューションへの業界の徐々に移動するシフトです。可動部品のないソリッドステートリダーは、最新の車両の美的および機能的要件に適したコンパクトで信頼性の高い耐久性のあるソリューションを提供します。
2。埋め込みlidarソリューション
近年自律運転技術が進歩しているため、LIDARの一部のメーカーが自動車部品サプライヤーと協力して、Lidarをヘッドライトなどの車両の一部に統合するソリューションを開発し始めています。この統合は、Lidarシステムを隠し、車両の美的魅力を維持するのに役立つだけでなく、Lidarの視野と機能性を最適化するための戦略的な配置を活用します。乗用車の場合、特定の高度なドライバーアシスタンスシステム（ADAS）機能は、360°ビューを提供するのではなく、特定の角度に焦点を合わせるためにLIDARが必要です。ただし、レベル4などのより高いレベルの自律性の場合、安全性の考慮事項は360°の水平方向の視野を必要とします。これは、車両の周りの完全なカバレッジを確保するマルチポイント構成につながると予想されます。
3。コスト削減
LIDARテクノロジーが成熟し、生産尺度であるため、コストが低下しているため、これらのシステムをミッドレンジモデルを含むより幅広い車両に組み込むことが可能になります。 LIDARテクノロジーのこの民主化は、自動車市場全体で高度な安全性と自律運転機能の採用を加速することが期待されています。
今日の市場にあるLidarsは、ほとんどが905nmと1550nm/1535nmのLidarsですが、コストの面では905nmが有利です。
・905nm lidar：一般的に、905nmのLIDARシステムは、コンポーネントが広く入手できるため、この波長に関連する成熟した製造プロセスにより安価です。このコストの優位性により、射程や目の安全性がそれほど重要でないアプリケーションにとって、905NM LIDARが魅力的になります。
・1550/1535nm lidar：レーザーや検出器などの1550/1535NMシステムのコンポーネントは、テクノロジーの普及が少なく、コンポーネントがより複雑であるため、より高価になる傾向があります。ただし、安全性とパフォーマンスの観点からの利点は、特に長距離検出と安全性が最重要である自律運転で、特定のアプリケーションのより高いコストを正当化する場合があります。
[リンク：905nmと1550nm/1535nm lidarの比較の詳細を読む]
4.安全性の向上とADAの強化
LIDARテクノロジーは、Advanced Driver-Assistance Systems（ADA）のパフォーマンスを大幅に向上させ、正確な環境マッピング機能を車両に提供します。この精度により、衝突回避、歩行者の検出、適応型クルーズコントロールなどの安全機能が向上し、業界を完全に自律運転の達成に向けます。
FAQ
車両では、ライダーセンサーはオブジェクトから跳ね返り、センサーに戻る光パルスを放出します。パルスが戻るのにかかる時間は、オブジェクトへの距離を計算するために使用されます。この情報は、車両の周囲の詳細な3Dマップを作成するのに役立ちます。
典型的な自動車LIDARシステムは、光パルスを放出するためのレーザー、パルスを指示するスキャナーと光学系、反射光をキャプチャするためのフォトセクター、および処理ユニットがデータを分析し、環境の3D表現を作成することで構成されています。
はい、Lidarは移動するオブジェクトを検出できます。時間の経過とともにオブジェクトの位置の変化を測定することにより、Lidarは速度と軌道を計算できます。
LIDARは車両安全システムに統合され、正確で信頼できる距離測定とオブジェクト検出を提供することにより、適応型クルーズコントロール、衝突回避、歩行者の検出などの機能を強化します。
自動車LIDARテクノロジーの継続的な開発には、LIDARシステムのサイズとコストの削減、範囲と解像度の増加、および車両の設計と機能にシームレスに統合することが含まれます。
[リンク：Lidarレーザーの重要なパラメーター]
1.5μmパルスファイバーレーザーは、1.5マイクロメートル（μm）の波長で光を放出する自動車用ライダーシステムで使用されるレーザー源の一種です。それは、オブジェクトをバウンスしてライダーセンサーに戻ることにより、距離を測定するために使用される赤外線の短いパルスを生成します。
1.5μmの波長は、目の安全性と大気浸透のバランスをとるため、使用されます。この波長範囲のレーザーは、より短い波長で放出するものよりも人間の目に害を及ぼす可能性が低く、さまざまな気象条件でうまく機能する可能性があります。
1.5μmのレーザーは、霧や雨の中で可視光よりも優れたパフォーマンスを発揮しますが、大気障害物に浸透する能力はまだ限られています。有害な気象条件でのパフォーマンスは、一般に短い波長レーザーよりも優れていますが、より長い波長オプションほど効果的ではありません。
1.5μmのパルス繊維レーザーは、洗練された技術のために最初にLidarシステムのコストを増加させる可能性がありますが、製造の進歩と規模の経済は時間の経過とともにコストを削減すると予想されます。パフォーマンスと安全性の観点からの彼らの利点は、投資を正当化すると見なされます。1.5μmのパルスファイバーレーザーによって提供される優れたパフォーマンスと安全性の向上により、自動車用Lidarシステムに価値のある投資となります.