Technologia czujników lidarowych przeznaczona na rynek motoryzacyjny
Czujniki lidarowe pozwalają na obliczanie odległości od obiektów poprzez wysyłanie impulsów laserowych. Następnie mierzony jest czas powrotu odbitego światła do odbiornika, co pomaga stworzyć trójwymiarowy obraz otoczenia. „Jednym z najważniejszych zastosowań są samochody autonomiczne”, stwierdza koordynatorka projektu Automotive3DLiDAR Franziska Abele z niemieckiej firmy Blickfeld. „Technologia lidarowa jest niezbędna, aby samochód mógł widzieć otoczenie bez pomocy człowieka za kierownicą”.
Wprowadzenie technologii lidarowej do produkcji samochodów
Chociaż technologia ta jest stale udoskonalana, czujniki lidarowe są nadal zbyt drogie i zbyt duże, aby można je było włączyć do obecnych linii produkcji pojazdów. „Jedno z wyzwań polegało na opracowaniu wydajnego czujnika lidarowego na tyle małego, aby można go było subtelnie zintegrować z projektami pojazdów przy jak najniższym koszcie i zużyciu energii”, wyjaśnia Abele. „Aby zapewnić pełny widok dookolny, czujniki te muszą być rozmieszczone w inteligentny sposób wokół pojazdu. Muszą być zintegrowane w sposób niemal niewidoczny, a jednocześnie dostarczać dokładnych i wiarygodnych danych w czasie rzeczywistym, aby zapobiegać wypadkom i chronić innych użytkowników dróg”. Aby oszczędzać energię i zoptymalizować zasięg pojazdów, czujniki wymagają jak najmniejszego zużycia energii.
Rozwiązanie problemów kosztów dla producentów samochodów
Firma Blickfeld starała się sprostać tym wyzwaniom, opracowując niewielkie czujniki lidarowe oparte na mikrosystemach elektromechanicznych (MEMS) do zastosowań motoryzacyjnych. Uznano, że technologia MEMS jest skalowalna i efektywna kosztowo oraz może być zastosowana do rozwiązania problemu kosztów i zaspokojenia masowych potrzeb rynku motoryzacyjnego. Celem projektu Automotive3DLiDAR było zoptymalizowanie tych urządzeń pod kątem wykorzystania w motoryzacji oraz zapewnienie zgodności z surowymi normami kontroli jakości i bezpieczeństwa. Wymagania dotyczące produktu zostały omówione i zdefiniowane we współpracy z użytkownikami końcowymi. Następnie zespół zajął się dopracowaniem Vision Mini, systemu lidarowego krótkiego i średniego zasięgu, zaprojektowanego z myślą o masowym rynku motoryzacyjnym. „Podjęliśmy także współpracę z agencją projektową w celu bezproblemowego zintegrowania czujników lidarowych z samochodami”, mówi Abele. „Koncepcja integracji czujników obejmuje wiele strategicznie rozmieszczonych czujników lidarowych przy jednoczesnym braku modyfikacji ogólnej konstrukcji samochodu”. Zbudowano różne zestawy testowe – na przykład demonstracyjne lusterko boczne – i przeprowadzono jazdy testowe.
Niedrogie czujniki percepcyjne
Efektem końcowym jest miniaturowy wysokowydajny samochodowy czujnik lidarowy oparty na technologii MEMS. „Nasze innowacyjne rozwiązanie pozwoli na masową produkcję wytrzymałych, małych i niedrogich czujników lidarowych”, dodaje Abele. „To utoruje drogę do budowy autonomicznych pojazdów działających w oparciu o niezawodne i niedrogie czujniki percepcyjne”. Kolejnym krokiem po zakończeniu projektu będzie przygotowanie do wejścia na rynek. W tym celu zespół chce znaleźć partnera z branży motoryzacyjnej, aby technologia w pełni spełniała wymagania klientów. „Opracowana w tym projekcie technologia lidarowa mogłaby być wykorzystana również w innych zastosowaniach przemysłowych”, mówi Abele. „Przyglądamy się możliwościom rozwiązywania złożonych wyzwań w różnych sektorach”. Na przykład firmy logistyczne wykorzystują lidar do pomiaru zapasów w czasie rzeczywistym. Niedrogą technologię lidarową można by także wykorzystać do monitorowania ruchu drogowego, aby zmniejszyć zatory i uczynić miasta bardziej przyjaznymi do życia.
Słowa kluczowe
Automotive3DLiDAR, lidar, samochód, czujniki, autonomiczne, 3D, MEMS, motoryzacja
