자동차용 라이더

자동차 LiDAR

LiDAR 레이저 소스 솔루션

자동차 LiDAR 배경

2015년부터 2020년까지 국가는 '지능형 연결된 차량' 그리고 '자율주행차'. 국가는 2020년 초 자율주행의 전략적 위치와 향후 발전 방향을 명확히 하기 위해 지능형 자동차 혁신 및 개발 전략, 자동차 운전 자동화 분류라는 두 가지 계획을 발표했습니다.

세계적인 컨설팅 회사인 Yole Development는 '자동차 및 산업용 애플리케이션을 위한 LiDAR'와 관련된 산업 연구 보고서를 발표했으며, 자동차 분야의 LiDAR 시장이 2026년까지 57억 달러에 도달할 수 있다고 언급했으며, 연평균 복합 성장률이 성장률은 향후 5년 내에 21% 이상으로 확대될 수 있습니다.

1961년

최초의 LiDAR 유사 시스템

570만 달러

2026년까지 시장 예측

21%

예상 연간 성장률

자동차 LiDAR란 무엇입니까?

LightDetection and Ranging의 약자인 LiDAR는 자동차 산업, 특히 자율주행차 영역을 변화시킨 혁신적인 기술입니다. 이는 일반적으로 레이저에서 대상을 향해 빛의 펄스를 방출하고 빛이 센서로 다시 반사되는 데 걸리는 시간을 측정하는 방식으로 작동합니다. 그런 다음 이 데이터는 차량 주변 환경의 상세한 3차원 지도를 만드는 데 사용됩니다.

LiDAR 시스템은 정밀도와 높은 정확도로 물체를 감지하는 능력으로 유명하여 자율 주행에 없어서는 안 될 도구입니다. 가시광선에 의존하고 저조도나 직사광선과 같은 특정 조건에서는 어려움을 겪을 수 있는 카메라와 달리 LiDAR 센서는 다양한 조명 및 기상 조건에서 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다. 또한 거리를 정확하게 측정하는 LiDAR의 기능을 통해 물체, 크기, 속도까지 감지할 수 있으며, 이는 복잡한 운전 시나리오를 탐색하는 데 중요합니다.

레이저 LIDAR 작동 원리 작동 과정

LiDAR 작동 원리 흐름도

자동화 분야의 LiDAR 애플리케이션:

자동차 산업의 LiDAR(빛 감지 및 거리 측정) 기술은 주로 주행 안전성을 높이고 자율주행 기술을 발전시키는 데 중점을 두고 있습니다. 그 핵심기술은,비행시간(ToF), 레이저 펄스를 방출하고 이러한 펄스가 장애물에서 다시 반사되는 데 걸리는 시간을 계산하여 작동합니다. 이 방법은 매우 정확한 "포인트 클라우드" 데이터를 생성하여 센티미터 수준의 정밀도로 차량 주변 환경의 상세한 3차원 지도를 생성할 수 있어 자동차에 매우 정확한 공간 인식 기능을 제공합니다.

자동차 부문에서 LiDAR 기술의 적용은 주로 다음 영역에 집중되어 있습니다.

자율주행 시스템:LiDAR는 고급 자율주행 수준을 달성하기 위한 핵심 기술 중 하나입니다. 다른 차량, 보행자, 도로 표지판, 도로 상황 등 차량 주변 환경을 정밀하게 인지해 자율주행 시스템이 신속하고 정확한 판단을 내릴 수 있도록 돕는다.

첨단 운전자 지원 시스템(ADAS):운전자 지원 영역에서 LiDAR는 적응형 크루즈 컨트롤, 비상 제동, 보행자 감지, 장애물 회피 기능 등 차량 안전 기능을 개선하는 데 사용됩니다.

차량 내비게이션 및 포지셔닝:LiDAR로 생성된 고정밀 3D 지도는 특히 GPS 신호가 제한된 도시 환경에서 차량 위치 확인 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

트래픽 모니터링 및 관리:LiDAR는 교통 흐름을 모니터링 및 분석하여 도시 교통 시스템을 지원하여 신호 제어를 최적화하고 혼잡을 줄이는 데 활용될 수 있습니다.

/자동차/
원격 감지, 거리 측정, 자동화 및 DTS 등에 사용됩니다.

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자동차 LiDAR에 대한 동향

1. LiDAR 소형화

자동차 업계의 전통적인 견해는 자율주행차가 운전의 즐거움과 효율적인 공기역학을 유지하기 위해 기존 자동차와 외관이 다르지 않아야 한다는 것입니다. 이러한 관점은 LiDAR 시스템 소형화 추세를 촉진했습니다. 미래의 이상은 LiDAR가 차량 차체에 완벽하게 통합될 수 있을 만큼 작은 것입니다. 이는 기계적 회전 부품을 최소화하거나 제거하는 것을 의미하며, 이는 업계가 현재 레이저 구조에서 고체 LiDAR 솔루션으로 점진적으로 이동하는 것과 일치합니다. 움직이는 부품이 없는 고체 LiDAR는 현대 차량의 미적 및 기능적 요구 사항에 잘 맞는 작고 안정적이며 내구성이 뛰어난 솔루션을 제공합니다.

2. 임베디드 LiDAR 솔루션

최근 몇 년 동안 자율 주행 기술이 발전함에 따라 일부 LiDAR 제조업체는 자동차 부품 공급업체와 협력하여 헤드라이트와 같은 차량 부품에 LiDAR를 통합하는 솔루션을 개발하기 시작했습니다. 이러한 통합은 LiDAR 시스템을 숨기고 차량의 미적 매력을 유지하는 역할을 할 뿐만 아니라 전략적 배치를 활용하여 LiDAR의 시야와 기능을 최적화합니다. 승용차의 경우 특정 ADAS(첨단 운전자 지원 시스템) 기능을 사용하려면 LiDAR가 360° 보기를 제공하는 대신 특정 각도에 초점을 맞춰야 합니다. 그러나 레벨 4와 같은 더 높은 수준의 자율성을 위해서는 안전을 고려하여 360° 수평 시야가 필요합니다. 이는 차량 주변을 완벽하게 커버할 수 있는 다중 지점 구성으로 이어질 것으로 예상됩니다.

3.비용 절감

LiDAR 기술이 성숙해지고 생산 규모가 커짐에 따라 비용이 감소함에 따라 이러한 시스템을 중형 모델을 포함한 더 넓은 범위의 차량에 통합하는 것이 가능해졌습니다. LiDAR 기술의 이러한 민주화는 자동차 시장 전반에 걸쳐 첨단 안전 및 자율 주행 기능의 채택을 가속화할 것으로 예상됩니다.

현재 시중에 나와 있는 LIDAR는 대부분 905nm와 1550nm/1535nm LIDAR이지만, 비용 측면에서는 905nm가 유리합니다.

· 905nm LiDAR: 일반적으로 905nm LiDAR 시스템은 구성 요소의 광범위한 가용성과 이 파장과 관련된 성숙한 제조 공정으로 인해 가격이 저렴합니다. 이러한 비용 이점으로 인해 905nm LiDAR는 범위와 눈의 안전이 덜 중요한 응용 분야에 매력적입니다.

· 1550/1535nm LiDAR: 레이저 및 검출기와 같은 1550/1535nm 시스템용 구성 요소는 기술이 덜 널리 보급되고 구성 요소가 더 복잡하기 때문에 더 비싼 경향이 있습니다. 그러나 안전 및 성능 측면의 이점은 특정 애플리케이션, 특히 장거리 감지 및 안전이 가장 중요한 자율 주행의 경우 더 높은 비용을 정당화할 수 있습니다.

[링크:905nm와 1550nm/1535nm LiDAR의 비교에 대해 자세히 알아보세요.]

4. 안전성 향상 및 ADAS 강화

LiDAR 기술은 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)의 성능을 크게 향상시켜 차량에 정확한 환경 매핑 기능을 제공합니다. 이러한 정밀도는 충돌 회피, 보행자 감지, 적응형 크루즈 컨트롤과 같은 안전 기능을 향상시켜 업계가 완전 자율 주행을 달성하는 데 더 가까워지도록 합니다.

자주 묻는 질문

LIDAR는 차량에서 어떻게 작동하나요?

차량에서 LIDAR 센서는 물체에 반사되어 센서로 돌아오는 광 펄스를 방출합니다. 펄스가 되돌아오는 데 걸리는 시간은 물체까지의 거리를 계산하는 데 사용됩니다. 이 정보는 차량 주변의 상세한 3D 지도를 만드는 데 도움이 됩니다.

차량 LIDAR 시스템의 주요 구성요소는 무엇입니까?

일반적인 자동차 LIDAR 시스템은 광 펄스를 방출하는 레이저, 펄스를 유도하는 스캐너 및 광학 장치, 반사된 빛을 캡처하는 광검출기, 데이터를 분석하고 환경의 3D 표현을 생성하는 처리 장치로 구성됩니다.

LIDAR는 움직이는 물체를 감지할 수 있나요?

예, LIDAR는 움직이는 물체를 감지할 수 있습니다. LIDAR는 시간에 따른 물체의 위치 변화를 측정하여 물체의 속도와 궤적을 계산할 수 있습니다.

LIDAR는 차량 안전 시스템에 어떻게 통합되나요?

LIDAR는 정확하고 신뢰할 수 있는 거리 측정 및 물체 감지 기능을 제공함으로써 적응형 순항 제어, 충돌 회피, 보행자 감지 등의 기능을 향상시키기 위해 차량 안전 시스템에 통합되었습니다.

자동차 LIDAR 기술에는 어떤 발전이 이루어지고 있나요?

자동차 LIDAR 기술의 지속적인 개발에는 LIDAR 시스템의 크기와 비용을 줄이고 범위와 해상도를 높이며 차량의 설계와 기능에 보다 원활하게 통합하는 것이 포함됩니다.

[링크:LIDAR 레이저의 주요 매개변수]

자동차 LIDAR의 1.5μm 펄스 파이버 레이저란 무엇입니까?

1.5μm 펄스 광섬유 레이저는 1.5μm(마이크로미터) 파장의 빛을 방출하는 자동차 LIDAR 시스템에 사용되는 레이저 소스 유형입니다. 물체에 반사되어 LIDAR 센서로 돌아와 거리를 측정하는 데 사용되는 짧은 적외선 펄스를 생성합니다.

자동차 LIDAR 레이저에 1.5μm 파장이 사용되는 이유는 무엇입니까?

1.5μm 파장은 눈의 안전과 대기 침투 사이의 균형을 잘 맞추기 때문에 사용됩니다. 이 파장 범위의 레이저는 더 짧은 파장에서 방출되는 레이저보다 사람의 눈에 해를 끼칠 가능성이 적고 다양한 기후 조건에서 잘 작동할 수 있습니다.

1.5μm 펄스 광섬유 레이저가 안개나 비와 같은 대기 장애물을 통과할 수 있습니까?

1.5μm 레이저는 안개와 비 속에서 가시광선보다 성능이 뛰어나지만 대기 장애물을 통과하는 능력은 여전히 ​​제한적입니다. 악천후 조건에서의 성능은 일반적으로 단파장 레이저보다 우수하지만 장파장 옵션만큼 효과적이지는 않습니다.

1.5μm 펄스 파이버 레이저는 LIDAR 시스템의 전체 비용에 어떤 영향을 줍니까?

1.5μm 펄스 파이버 레이저는 정교한 기술로 인해 처음에는 LIDAR 시스템의 비용을 증가시킬 수 있지만, 제조 기술의 발전과 규모의 경제로 인해 시간이 지남에 따라 비용이 절감될 것으로 예상됩니다. 성능과 안전성 측면에서 이점이 투자를 정당화하는 것으로 보입니다. 1.5μm 펄스 파이버 레이저가 제공하는 우수한 성능과 향상된 안전 기능으로 인해 자동차 LIDAR 시스템에 대한 투자 가치가 있습니다..