ऑटोमोटिव्ह LiDAR पार्श्वभूमी
२०१५ ते २०२० पर्यंत, देशाने 'बुद्धिमान कनेक्टेड वाहने' आणि 'स्वायत्त वाहने'. २०२० च्या सुरुवातीला, राष्ट्राने दोन योजना जारी केल्या: इंटेलिजेंट व्हेईकल इनोव्हेशन अँड डेव्हलपमेंट स्ट्रॅटेजी आणि ऑटोमोबाईल ड्रायव्हिंग ऑटोमेशन वर्गीकरण, जे स्वायत्त ड्रायव्हिंगची धोरणात्मक स्थिती आणि भविष्यातील विकासाची दिशा स्पष्ट करते.
योल डेव्हलपमेंट या जागतिक सल्लागार कंपनीने 'लिडार फॉर ऑटोमोटिव्ह अँड इंडस्ट्रियल अॅप्लिकेशन्स' शी संबंधित उद्योग संशोधन अहवाल प्रकाशित केला आहे, ज्यामध्ये असे म्हटले आहे की ऑटोमोटिव्ह क्षेत्रातील लिडार बाजारपेठ २०२६ पर्यंत ५.७ अब्ज अमेरिकन डॉलर्सपर्यंत पोहोचू शकते, अशी अपेक्षा आहे की पुढील पाच वर्षांत चक्रवाढ वार्षिक वाढ दर २१% पेक्षा जास्त वाढू शकेल.
ऑटोमोटिव्ह LiDAR म्हणजे काय?
लाईट डिटेक्शन अँड रेंजिंगसाठी संक्षिप्त रूप असलेले LiDAR हे एक क्रांतिकारी तंत्रज्ञान आहे ज्याने ऑटोमोटिव्ह उद्योगात, विशेषतः स्वायत्त वाहनांच्या क्षेत्रात, परिवर्तन घडवून आणले आहे. ते लक्ष्याकडे प्रकाशाचे स्पंदन उत्सर्जित करून कार्य करते—सामान्यतः लेसरमधून—आणि प्रकाश सेन्सरवर परत येण्यासाठी लागणारा वेळ मोजते. नंतर या डेटाचा वापर वाहनाभोवतीच्या वातावरणाचे तपशीलवार त्रिमितीय नकाशे तयार करण्यासाठी केला जातो.
LiDAR सिस्टीम त्यांच्या अचूकतेसाठी आणि उच्च अचूकतेने वस्तू शोधण्याच्या क्षमतेसाठी प्रसिद्ध आहेत, ज्यामुळे त्या स्वायत्त ड्रायव्हिंगसाठी एक अपरिहार्य साधन बनतात. दृश्यमान प्रकाशावर अवलंबून असलेल्या आणि कमी प्रकाश किंवा थेट सूर्यप्रकाशासारख्या विशिष्ट परिस्थितीत संघर्ष करू शकणाऱ्या कॅमेऱ्यांपेक्षा, LiDAR सेन्सर विविध प्रकाशयोजना आणि हवामान परिस्थितीत विश्वसनीय डेटा प्रदान करतात. शिवाय, अंतर अचूकपणे मोजण्याची LiDAR ची क्षमता वस्तू, त्यांचा आकार आणि त्यांचा वेग देखील शोधण्यास अनुमती देते, जे जटिल ड्रायव्हिंग परिस्थितींमध्ये नेव्हिगेट करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.
LiDAR कार्य तत्त्व फ्लो चार्ट
ऑटोमेशनमधील LiDAR अनुप्रयोग:
ऑटोमोटिव्ह उद्योगातील LiDAR (लाइट डिटेक्शन अँड रेंजिंग) तंत्रज्ञान प्रामुख्याने ड्रायव्हिंग सुरक्षा वाढवण्यावर आणि ऑटोनॉमस ड्रायव्हिंग तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीवर केंद्रित आहे. त्याची मुख्य तंत्रज्ञान,उड्डाणाची वेळ (ToF), लेसर पल्स उत्सर्जित करून आणि अडथळ्यांमधून या पल्सना परत परावर्तित होण्यासाठी लागणारा वेळ मोजून कार्य करते. ही पद्धत अत्यंत अचूक "पॉइंट क्लाउड" डेटा तयार करते, जी सेंटीमीटर-स्तरीय अचूकतेसह वाहनाभोवतीच्या वातावरणाचे तपशीलवार त्रिमितीय नकाशे तयार करू शकते, ऑटोमोबाईलसाठी अपवादात्मकपणे अचूक अवकाशीय ओळख क्षमता प्रदान करते.
ऑटोमोटिव्ह क्षेत्रात LiDAR तंत्रज्ञानाचा वापर प्रामुख्याने खालील क्षेत्रांमध्ये केंद्रित आहे:
स्वायत्त ड्रायव्हिंग सिस्टम:स्वायत्त ड्रायव्हिंगच्या प्रगत पातळी साध्य करण्यासाठी LiDAR ही एक प्रमुख तंत्रज्ञान आहे. ते वाहनाभोवतीचे वातावरण, ज्यामध्ये इतर वाहने, पादचारी, रस्त्यांची चिन्हे आणि रस्त्यांची परिस्थिती यांचा समावेश आहे, अचूकपणे ओळखते, त्यामुळे स्वायत्त ड्रायव्हिंग सिस्टमला जलद आणि अचूक निर्णय घेण्यास मदत होते.
प्रगत ड्रायव्हर असिस्टन्स सिस्टम्स (ADAS):ड्रायव्हर सहाय्याच्या क्षेत्रात, LiDAR चा वापर वाहन सुरक्षा वैशिष्ट्ये सुधारण्यासाठी केला जातो, ज्यामध्ये अ‍ॅडॉप्टिव्ह क्रूझ नियंत्रण, आपत्कालीन ब्रेकिंग, पादचाऱ्यांना ओळखणे आणि अडथळे टाळण्याची कार्ये यांचा समावेश आहे.
वाहन नेव्हिगेशन आणि पोझिशनिंग:LiDAR द्वारे तयार केलेले उच्च-परिशुद्धता 3D नकाशे वाहनांच्या स्थितीची अचूकता लक्षणीयरीत्या वाढवू शकतात, विशेषतः शहरी वातावरणात जिथे GPS सिग्नल मर्यादित असतात.
वाहतूक देखरेख आणि व्यवस्थापन:LiDAR चा वापर वाहतूक प्रवाहाचे निरीक्षण आणि विश्लेषण करण्यासाठी, सिग्नल नियंत्रण अनुकूलित करण्यात आणि गर्दी कमी करण्यात शहरातील वाहतूक प्रणालींना मदत करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
रिमोट सेन्सिंग, रेंजफाइंडिंग, ऑटोमेशन आणि डीटीएस इत्यादींसाठी.
मोफत सल्लामसलत हवी आहे का?
ऑटोमोटिव्ह LiDAR कडे कल
१. LiDAR लघुकरण
ऑटोमोटिव्ह उद्योगाचा पारंपारिक दृष्टिकोन असा आहे की ड्रायव्हिंगचा आनंद आणि कार्यक्षम वायुगतिकी राखण्यासाठी स्वायत्त वाहने पारंपारिक कारपेक्षा वेगळी दिसू नयेत. या दृष्टिकोनामुळे LiDAR प्रणालींचे लघुकरण करण्याची प्रवृत्ती निर्माण झाली आहे. भविष्यातील आदर्श म्हणजे LiDAR हे वाहनाच्या शरीरात अखंडपणे एकत्रित करण्यासाठी पुरेसे लहान असणे. याचा अर्थ यांत्रिक फिरणारे भाग कमी करणे किंवा काढून टाकणे, हा बदल उद्योगाच्या सध्याच्या लेसर संरचनांपासून सॉलिड-स्टेट LiDAR सोल्यूशन्सकडे हळूहळू जाण्याशी जुळतो. हलणारे भाग नसलेले सॉलिड-स्टेट LiDAR, एक कॉम्पॅक्ट, विश्वासार्ह आणि टिकाऊ उपाय देते जे आधुनिक वाहनांच्या सौंदर्यात्मक आणि कार्यात्मक आवश्यकतांमध्ये चांगले बसते.
२. एम्बेडेड LiDAR सोल्यूशन्स
अलिकडच्या वर्षांत स्वायत्त ड्रायव्हिंग तंत्रज्ञानात प्रगती होत असल्याने, काही LiDAR उत्पादकांनी ऑटोमोटिव्ह पार्ट्स पुरवठादारांशी सहयोग करण्यास सुरुवात केली आहे जेणेकरून LiDAR ला वाहनाच्या भागांमध्ये, जसे की हेडलाइट्समध्ये एकत्रित करणारे उपाय विकसित करता येतील. हे एकत्रीकरण केवळ LiDAR सिस्टीम लपवण्यासाठी, वाहनाचे सौंदर्यात्मक आकर्षण राखण्यासाठीच काम करत नाही तर LiDAR चे दृश्य क्षेत्र आणि कार्यक्षमता ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी धोरणात्मक स्थानाचा देखील फायदा घेते. प्रवासी वाहनांसाठी, काही प्रगत ड्रायव्हर असिस्टन्स सिस्टम्स (ADAS) फंक्शन्ससाठी LiDAR ला 360° दृश्य प्रदान करण्याऐवजी विशिष्ट कोनांवर लक्ष केंद्रित करणे आवश्यक आहे. तथापि, लेव्हल 4 सारख्या उच्च पातळीच्या स्वायत्ततेसाठी, सुरक्षिततेच्या विचारांसाठी 360° क्षैतिज दृश्य क्षेत्र आवश्यक आहे. यामुळे वाहनाभोवती पूर्ण कव्हरेज सुनिश्चित करणारे बहु-बिंदू कॉन्फिगरेशन होण्याची अपेक्षा आहे.
३.खर्च कपात
LiDAR तंत्रज्ञान जसजसे परिपक्व होत आहे आणि उत्पादनाचे प्रमाण वाढत आहे तसतसे खर्च कमी होत आहेत, ज्यामुळे मध्यम श्रेणीच्या मॉडेल्ससह वाहनांच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये या प्रणालींचा समावेश करणे शक्य होत आहे. LiDAR तंत्रज्ञानाच्या या लोकशाहीकरणामुळे ऑटोमोटिव्ह बाजारपेठेत प्रगत सुरक्षा आणि स्वायत्त ड्रायव्हिंग वैशिष्ट्यांचा अवलंब वेगवान होण्याची अपेक्षा आहे.
आज बाजारात असलेले LIDAR बहुतेक 905nm आणि 1550nm/1535nm LIDAR आहेत, परंतु किमतीच्या बाबतीत, 905nm चा फायदा आहे.
· ९०५ एनएम लीडार: साधारणपणे, घटकांची व्यापक उपलब्धता आणि या तरंगलांबीशी संबंधित परिपक्व उत्पादन प्रक्रियांमुळे 905nm LiDAR प्रणाली कमी खर्चिक असतात. हा खर्चाचा फायदा 905nm LiDAR अशा अनुप्रयोगांसाठी आकर्षक बनवतो जिथे श्रेणी आणि डोळ्यांची सुरक्षितता कमी महत्त्वाची असते.
· १५५०/१५३५ एनएम लीडार: १५५०/१५३५nm प्रणालींसाठीचे घटक, जसे की लेसर आणि डिटेक्टर, अधिक महाग असतात, अंशतः कारण तंत्रज्ञान कमी व्यापक आहे आणि घटक अधिक जटिल आहेत. तथापि, सुरक्षितता आणि कार्यक्षमतेच्या बाबतीत फायदे काही अनुप्रयोगांसाठी उच्च खर्चाचे समर्थन करू शकतात, विशेषतः स्वायत्त ड्रायव्हिंगमध्ये जिथे लांब पल्ल्याच्या शोध आणि सुरक्षितता सर्वोपरि आहे.
[लिंक:९०५nm आणि १५५०nm/१५३५nm LiDAR मधील तुलना बद्दल अधिक वाचा.]
४. वाढलेली सुरक्षितता आणि वाढलेले ADAS
LiDAR तंत्रज्ञानामुळे अॅडव्हान्स्ड ड्रायव्हर-असिस्टन्स सिस्टीम्स (ADAS) ची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या वाढते, ज्यामुळे वाहनांना अचूक पर्यावरणीय मॅपिंग क्षमता मिळते. ही अचूकता टक्कर टाळणे, पादचाऱ्यांना ओळखणे आणि अनुकूली क्रूझ नियंत्रण यासारख्या सुरक्षा वैशिष्ट्यांमध्ये सुधारणा करते, ज्यामुळे उद्योग पूर्णपणे स्वायत्त ड्रायव्हिंग साध्य करण्याच्या जवळ पोहोचतो.
वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न
वाहनांमध्ये, LIDAR सेन्सर प्रकाशाचे स्पंदन उत्सर्जित करतात जे वस्तूंवरून उडून सेन्सरकडे परत येतात. स्पंदन परत येण्यासाठी लागणारा वेळ वस्तूंपासूनचे अंतर मोजण्यासाठी वापरला जातो. ही माहिती वाहनाच्या सभोवतालच्या परिसराचा तपशीलवार 3D नकाशा तयार करण्यास मदत करते.
एका सामान्य ऑटोमोटिव्ह LIDAR सिस्टीममध्ये प्रकाशाच्या डाळी उत्सर्जित करण्यासाठी लेसर, डाळी निर्देशित करण्यासाठी स्कॅनर आणि ऑप्टिक्स, परावर्तित प्रकाश कॅप्चर करण्यासाठी फोटोडिटेक्टर आणि डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी आणि पर्यावरणाचे 3D प्रतिनिधित्व तयार करण्यासाठी एक प्रक्रिया युनिट असते.
हो, LIDAR गतिमान वस्तू शोधू शकते. कालांतराने वस्तूंच्या स्थितीत होणारा बदल मोजून, LIDAR त्यांचा वेग आणि मार्गक्रमण मोजू शकते.
अचूक आणि विश्वासार्ह अंतर मोजमाप आणि वस्तू शोध प्रदान करून अ‍ॅडॉप्टिव्ह क्रूझ नियंत्रण, टक्कर टाळणे आणि पादचाऱ्यांची ओळख पटवणे यासारख्या वैशिष्ट्यांमध्ये वाढ करण्यासाठी LIDAR हे वाहन सुरक्षा प्रणालींमध्ये एकत्रित केले आहे.
ऑटोमोटिव्ह LIDAR तंत्रज्ञानातील चालू विकासामध्ये LIDAR प्रणालींचा आकार आणि किंमत कमी करणे, त्यांची श्रेणी आणि रिझोल्यूशन वाढवणे आणि त्यांना वाहनांच्या डिझाइन आणि कार्यक्षमतेमध्ये अधिक अखंडपणे एकत्रित करणे समाविष्ट आहे.
१.५μm स्पंदित फायबर लेसर हा ऑटोमोटिव्ह LIDAR सिस्टीममध्ये वापरला जाणारा एक प्रकारचा लेसर स्रोत आहे जो १.५ मायक्रोमीटर (μm) च्या तरंगलांबीवर प्रकाश उत्सर्जित करतो. ते इन्फ्रारेड प्रकाशाचे लहान स्पंद निर्माण करते जे वस्तूंवरून उडी मारून आणि LIDAR सेन्सरकडे परत येऊन अंतर मोजण्यासाठी वापरले जाते.
१.५μm तरंगलांबी वापरली जाते कारण ती डोळ्यांची सुरक्षितता आणि वातावरणातील प्रवेश यांच्यात चांगला संतुलन प्रदान करते. या तरंगलांबी श्रेणीतील लेसर कमी तरंगलांबी असलेल्या लेसरपेक्षा मानवी डोळ्यांना हानी पोहोचवण्याची शक्यता कमी असते आणि विविध हवामान परिस्थितीत ते चांगले काम करू शकतात.
१.५μm लेसर धुके आणि पावसात दृश्यमान प्रकाशापेक्षा चांगले काम करतात, तरीही वातावरणातील अडथळ्यांना ओलांडण्याची त्यांची क्षमता मर्यादित आहे. प्रतिकूल हवामान परिस्थितीत कामगिरी सामान्यतः कमी तरंगलांबी असलेल्या लेसरपेक्षा चांगली असते परंतु जास्त तरंगलांबी असलेल्या पर्यायांइतकी प्रभावी नसते.
१.५μm स्पंदित फायबर लेसर सुरुवातीला त्यांच्या अत्याधुनिक तंत्रज्ञानामुळे LIDAR सिस्टीमची किंमत वाढवू शकतात, परंतु उत्पादनातील प्रगती आणि प्रमाणातील अर्थव्यवस्था कालांतराने खर्च कमी करण्याची अपेक्षा आहे. कामगिरी आणि सुरक्षिततेच्या बाबतीत त्यांचे फायदे गुंतवणुकीचे समर्थन म्हणून पाहिले जातात. १.५μm स्पंदित फायबर लेसरद्वारे प्रदान केलेली उत्कृष्ट कामगिरी आणि वर्धित सुरक्षा वैशिष्ट्ये त्यांना ऑटोमोटिव्ह LIDAR सिस्टीमसाठी एक फायदेशीर गुंतवणूक बनवतात..