ઓટોમોટિવ LiDAR પૃષ્ઠભૂમિ
2015 થી 2020 સુધી, દેશે 'બુદ્ધિશાળી કનેક્ટેડ વાહનો' અને 'સ્વાયત્ત વાહનો'. 2020 ની શરૂઆતમાં, રાષ્ટ્રએ બે યોજનાઓ જારી કરી: ઇન્ટેલિજન્ટ વ્હીકલ ઇનોવેશન એન્ડ ડેવલપમેન્ટ સ્ટ્રેટેજી અને ઓટોમોબાઇલ ડ્રાઇવિંગ ઓટોમેશન વર્ગીકરણ, જે સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગની વ્યૂહાત્મક સ્થિતિ અને ભાવિ વિકાસ દિશા સ્પષ્ટ કરે છે.
વિશ્વવ્યાપી કન્સલ્ટિંગ ફર્મ, યોલ ડેવલપમેન્ટે 'લિડર ફોર ઓટોમોટિવ એન્ડ ઇન્ડસ્ટ્રિયલ એપ્લિકેશન્સ' સાથે સંકળાયેલ એક ઉદ્યોગ સંશોધન અહેવાલ પ્રકાશિત કર્યો છે, જેમાં ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે કે ઓટોમોટિવ ક્ષેત્રમાં લિડર બજાર 2026 સુધીમાં 5.7 બિલિયન યુએસ ડોલર સુધી પહોંચી શકે છે, એવી અપેક્ષા છે કે આગામી પાંચ વર્ષમાં ચક્રવૃદ્ધિ વાર્ષિક વૃદ્ધિ દર 21% થી વધુ થઈ શકે છે.
ઓટોમોટિવ LiDAR શું છે?
LiDAR, જે લાઇટ ડિટેક્શન અને રેન્જિંગ માટે ટૂંકું નામ છે, તે એક ક્રાંતિકારી ટેકનોલોજી છે જેણે ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં, ખાસ કરીને સ્વાયત્ત વાહનોના ક્ષેત્રમાં, પરિવર્તન લાવ્યું છે. તે પ્રકાશના ધબકારા ઉત્સર્જન કરીને કાર્ય કરે છે - સામાન્ય રીતે લેસરથી - લક્ષ્ય તરફ અને પ્રકાશને સેન્સર પર પાછા ફરવા માટે લાગતા સમયને માપે છે. આ ડેટાનો ઉપયોગ વાહનની આસપાસના પર્યાવરણના વિગતવાર ત્રિ-પરિમાણીય નકશા બનાવવા માટે થાય છે.
LiDAR સિસ્ટમ્સ તેમની ચોકસાઈ અને ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે વસ્તુઓ શોધવાની ક્ષમતા માટે પ્રખ્યાત છે, જે તેમને સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ માટે અનિવાર્ય સાધન બનાવે છે. દૃશ્યમાન પ્રકાશ પર આધાર રાખતા અને ઓછા પ્રકાશ અથવા સીધા સૂર્યપ્રકાશ જેવી ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં સંઘર્ષ કરી શકે તેવા કેમેરાથી વિપરીત, LiDAR સેન્સર વિવિધ પ્રકાશ અને હવામાન પરિસ્થિતિઓમાં વિશ્વસનીય ડેટા પ્રદાન કરે છે. વધુમાં, અંતરને સચોટ રીતે માપવાની LiDAR ની ક્ષમતા વસ્તુઓ, તેમના કદ અને તેમની ગતિને શોધવાની મંજૂરી આપે છે, જે જટિલ ડ્રાઇવિંગ પરિસ્થિતિઓમાં નેવિગેટ કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
LiDAR કાર્યકારી સિદ્ધાંત ફ્લો ચાર્ટ
ઓટોમેશનમાં LiDAR એપ્લિકેશન્સ:
ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં LiDAR (લાઇટ ડિટેક્શન એન્ડ રેન્જિંગ) ટેકનોલોજી મુખ્યત્વે ડ્રાઇવિંગ સલામતી વધારવા અને સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ ટેકનોલોજીને આગળ વધારવા પર કેન્દ્રિત છે. તેની મુખ્ય ટેકનોલોજી,ફ્લાઇટનો સમય (ToF), લેસર પલ્સ ઉત્સર્જન કરીને અને અવરોધોમાંથી આ પલ્સને પ્રતિબિંબિત થવામાં લાગતા સમયની ગણતરી કરીને કાર્ય કરે છે. આ પદ્ધતિ અત્યંત સચોટ "પોઇન્ટ ક્લાઉડ" ડેટા ઉત્પન્ન કરે છે, જે સેન્ટીમીટર-સ્તરની ચોકસાઇ સાથે વાહનની આસપાસના પર્યાવરણના વિગતવાર ત્રિ-પરિમાણીય નકશા બનાવી શકે છે, જે ઓટોમોબાઇલ માટે અપવાદરૂપે સચોટ અવકાશી ઓળખ ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે.
ઓટોમોટિવ ક્ષેત્રમાં LiDAR ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે નીચેના ક્ષેત્રોમાં કેન્દ્રિત છે:
સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ સિસ્ટમ્સ:LiDAR એ સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગના અદ્યતન સ્તરો પ્રાપ્ત કરવા માટેની મુખ્ય તકનીકોમાંની એક છે. તે વાહનની આસપાસના વાતાવરણને ચોક્કસ રીતે સમજે છે, જેમાં અન્ય વાહનો, રાહદારીઓ, રસ્તાના ચિહ્નો અને રસ્તાની સ્થિતિનો સમાવેશ થાય છે, આમ સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ સિસ્ટમ્સને ઝડપી અને સચોટ નિર્ણયો લેવામાં મદદ કરે છે.
એડવાન્સ્ડ ડ્રાઈવર આસિસ્ટન્સ સિસ્ટમ્સ (ADAS):ડ્રાઇવર સહાયતાના ક્ષેત્રમાં, LiDAR નો ઉપયોગ વાહન સલામતી સુવિધાઓને સુધારવા માટે થાય છે, જેમાં અનુકૂલનશીલ ક્રુઝ નિયંત્રણ, કટોકટી બ્રેકિંગ, રાહદારીઓની શોધ અને અવરોધ ટાળવાના કાર્યોનો સમાવેશ થાય છે.
વાહન નેવિગેશન અને પોઝિશનિંગ:LiDAR દ્વારા જનરેટ કરાયેલ ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા 3D નકશા વાહનની સ્થિતિની ચોકસાઈમાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે, ખાસ કરીને શહેરી વાતાવરણમાં જ્યાં GPS સિગ્નલ મર્યાદિત હોય છે.
ટ્રાફિક મોનિટરિંગ અને મેનેજમેન્ટ:LiDAR નો ઉપયોગ ટ્રાફિક પ્રવાહનું નિરીક્ષણ અને વિશ્લેષણ કરવા, સિગ્નલ નિયંત્રણને શ્રેષ્ઠ બનાવવા અને ભીડ ઘટાડવામાં શહેરની ટ્રાફિક સિસ્ટમોને મદદ કરવા માટે થઈ શકે છે.
રિમોટ સેન્સિંગ, રેન્જફાઇન્ડિંગ, ઓટોમેશન અને ડીટીએસ વગેરે માટે.
મફત સલાહની જરૂર છે?
ઓટોમોટિવ LiDAR તરફના વલણો
1. LiDAR લઘુચિત્રીકરણ
ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગનો પરંપરાગત દૃષ્ટિકોણ એવો છે કે ડ્રાઇવિંગનો આનંદ અને કાર્યક્ષમ એરોડાયનેમિક્સ જાળવવા માટે સ્વાયત્ત વાહનો પરંપરાગત કારથી દેખાવમાં અલગ ન હોવા જોઈએ. આ દ્રષ્ટિકોણથી LiDAR સિસ્ટમોને લઘુચિત્ર બનાવવા તરફ વલણ અપનાવાયું છે. ભવિષ્યનો આદર્શ એ છે કે LiDAR વાહનના શરીરમાં એકીકૃત રીતે સંકલિત થઈ શકે તેટલું નાનું હોય. આનો અર્થ એ છે કે યાંત્રિક ફરતા ભાગોને ઓછા કરવા અથવા તો દૂર કરવા, એક પરિવર્તન જે ઉદ્યોગના વર્તમાન લેસર માળખાથી સોલિડ-સ્ટેટ LiDAR સોલ્યુશન્સ તરફ ધીમે ધીમે ચાલ સાથે સંરેખિત થાય છે. સોલિડ-સ્ટેટ LiDAR, ગતિશીલ ભાગોથી મુક્ત, એક કોમ્પેક્ટ, વિશ્વસનીય અને ટકાઉ ઉકેલ પ્રદાન કરે છે જે આધુનિક વાહનોની સૌંદર્યલક્ષી અને કાર્યાત્મક આવશ્યકતાઓમાં સારી રીતે બંધબેસે છે.
2. એમ્બેડેડ LiDAR સોલ્યુશન્સ
તાજેતરના વર્ષોમાં સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ ટેકનોલોજીમાં પ્રગતિ થઈ હોવાથી, કેટલાક LiDAR ઉત્પાદકોએ વાહનના ભાગો, જેમ કે હેડલાઇટમાં LiDAR ને એકીકૃત કરતા ઉકેલો વિકસાવવા માટે ઓટોમોટિવ ભાગોના સપ્લાયર્સ સાથે સહયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું છે. આ એકીકરણ માત્ર LiDAR સિસ્ટમોને છુપાવવા માટે જ નહીં, વાહનની સૌંદર્યલક્ષી અપીલ જાળવી રાખવા માટે પણ કામ કરે છે, પરંતુ LiDAR ના દૃશ્ય ક્ષેત્ર અને કાર્યક્ષમતાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે વ્યૂહાત્મક સ્થાનનો પણ ઉપયોગ કરે છે. પેસેન્જર વાહનો માટે, ચોક્કસ એડવાન્સ્ડ ડ્રાઇવર સહાય સિસ્ટમ્સ (ADAS) કાર્યો માટે LiDAR ને 360° દૃશ્ય પ્રદાન કરવાને બદલે ચોક્કસ ખૂણાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાની જરૂર પડે છે. જો કે, સ્તર 4 જેવી સ્વાયત્તતાના ઉચ્ચ સ્તર માટે, સલામતીના વિચારણાઓ માટે 360° આડી ક્ષેત્ર દૃશ્ય જરૂરી છે. આનાથી વાહનની આસપાસ સંપૂર્ણ કવરેજ સુનિશ્ચિત કરતી બહુ-બિંદુ ગોઠવણીઓ થવાની અપેક્ષા છે.
૩.ખર્ચ ઘટાડો
જેમ જેમ LiDAR ટેકનોલોજી પરિપક્વ થઈ રહી છે અને ઉત્પાદનનું પ્રમાણ વધી રહ્યું છે, તેમ તેમ ખર્ચ ઘટી રહ્યો છે, જેના કારણે આ સિસ્ટમોને મધ્યમ-શ્રેણીના મોડેલો સહિત વાહનોની વિશાળ શ્રેણીમાં સમાવિષ્ટ કરવાનું શક્ય બને છે. LiDAR ટેકનોલોજીના આ લોકશાહીકરણથી સમગ્ર ઓટોમોટિવ બજારમાં અદ્યતન સલામતી અને સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ સુવિધાઓ અપનાવવાની ગતિ ઝડપી થવાની અપેક્ષા છે.
આજે બજારમાં ઉપલબ્ધ LIDAR મોટાભાગે 905nm અને 1550nm/1535nm LIDAR છે, પરંતુ કિંમતની દ્રષ્ટિએ, 905nm નો ફાયદો છે.
· ૯૦૫nm LiDAR: સામાન્ય રીતે, ઘટકોની વ્યાપક ઉપલબ્ધતા અને આ તરંગલંબાઇ સાથે સંકળાયેલ પરિપક્વ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓને કારણે 905nm LiDAR સિસ્ટમ ઓછી ખર્ચાળ હોય છે. આ ખર્ચ લાભ 905nm LiDAR ને એવા એપ્લિકેશનો માટે આકર્ષક બનાવે છે જ્યાં રેન્જ અને આંખની સલામતી ઓછી મહત્વપૂર્ણ હોય છે.
· ૧૫૫૦/૧૫૩૫nm LiDAR: ૧૫૫૦/૧૫૩૫nm સિસ્ટમ માટેના ઘટકો, જેમ કે લેસર અને ડિટેક્ટર, વધુ ખર્ચાળ હોય છે, કારણ કે ટેકનોલોજી ઓછી વ્યાપક છે અને ઘટકો વધુ જટિલ છે. જો કે, સલામતી અને કામગીરીના સંદર્ભમાં ફાયદા ચોક્કસ એપ્લિકેશનો માટે ઊંચા ખર્ચને વાજબી ઠેરવી શકે છે, ખાસ કરીને સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગમાં જ્યાં લાંબા અંતરની શોધ અને સલામતી સર્વોપરી છે.
[લિંક:]905nm અને 1550nm/1535nm LiDAR વચ્ચેની સરખામણી વિશે વધુ વાંચો]
4. વધેલી સલામતી અને ઉન્નત ADAS
LiDAR ટેકનોલોજી એડવાન્સ્ડ ડ્રાઇવર-સહાય સિસ્ટમ્સ (ADAS) ના પ્રદર્શનમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે, જે વાહનોને ચોક્કસ પર્યાવરણીય મેપિંગ ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરે છે. આ ચોકસાઇ અથડામણ ટાળવા, રાહદારીઓની શોધ અને અનુકૂલનશીલ ક્રુઝ નિયંત્રણ જેવી સલામતી સુવિધાઓમાં સુધારો કરે છે, જે ઉદ્યોગને સંપૂર્ણ સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ પ્રાપ્ત કરવાની નજીક ધકેલે છે.
પ્રશ્નો
વાહનોમાં, LIDAR સેન્સર પ્રકાશના ધબકારા ઉત્સર્જિત કરે છે જે વસ્તુઓ પરથી ઉછળીને સેન્સર પર પાછા ફરે છે. ધબકારા પાછા ફરવામાં જે સમય લાગે છે તેનો ઉપયોગ વસ્તુઓથી અંતરની ગણતરી કરવા માટે થાય છે. આ માહિતી વાહનની આસપાસના વિસ્તારનો વિગતવાર 3D નકશો બનાવવામાં મદદ કરે છે.
એક લાક્ષણિક ઓટોમોટિવ LIDAR સિસ્ટમમાં પ્રકાશના ધબકારા ઉત્સર્જિત કરવા માટે લેસર, ધબકારા દિશામાન કરવા માટે સ્કેનર અને ઓપ્ટિક્સ, પ્રતિબિંબિત પ્રકાશને કેપ્ચર કરવા માટે ફોટોડિટેક્ટર અને ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવા અને પર્યાવરણનું 3D પ્રતિનિધિત્વ બનાવવા માટે પ્રોસેસિંગ યુનિટનો સમાવેશ થાય છે.
હા, LIDAR ગતિશીલ પદાર્થો શોધી શકે છે. સમય જતાં પદાર્થોની સ્થિતિમાં ફેરફારને માપીને, LIDAR તેમની ગતિ અને માર્ગની ગણતરી કરી શકે છે.
LIDAR ને વાહન સલામતી પ્રણાલીઓમાં સંકલિત કરવામાં આવ્યું છે જેથી અનુકૂલનશીલ ક્રુઝ નિયંત્રણ, અથડામણ ટાળવા અને રાહદારીઓની શોધ જેવી સુવિધાઓને સચોટ અને વિશ્વસનીય અંતર માપન અને ઑબ્જેક્ટ શોધ પ્રદાન કરીને વધારી શકાય.
ઓટોમોટિવ LIDAR ટેકનોલોજીમાં ચાલી રહેલા વિકાસમાં LIDAR સિસ્ટમ્સના કદ અને કિંમતમાં ઘટાડો, તેમની શ્રેણી અને રિઝોલ્યુશનમાં વધારો અને વાહનોની ડિઝાઇન અને કાર્યક્ષમતામાં તેમને વધુ સરળ રીતે સંકલિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે.
[લિંક:LIDAR લેસરના મુખ્ય પરિમાણો]
૧.૫μm પલ્સ્ડ ફાઇબર લેસર એ ઓટોમોટિવ LIDAR સિસ્ટમ્સમાં વપરાતો એક પ્રકારનો લેસર સ્ત્રોત છે જે ૧.૫ માઇક્રોમીટર (μm) ની તરંગલંબાઇ પર પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે. તે ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશના ટૂંકા પલ્સ ઉત્પન્ન કરે છે જેનો ઉપયોગ વસ્તુઓને ઉછાળીને અને LIDAR સેન્સર પર પાછા ફરીને અંતર માપવા માટે થાય છે.
1.5μm તરંગલંબાઇનો ઉપયોગ એટલા માટે થાય છે કારણ કે તે આંખની સલામતી અને વાતાવરણીય પ્રવેશ વચ્ચે સારું સંતુલન પ્રદાન કરે છે. આ તરંગલંબાઇ શ્રેણીમાં લેસર ઓછી તરંગલંબાઇ પર ઉત્સર્જિત કરતા લેસર કરતાં માનવ આંખોને નુકસાન પહોંચાડવાની શક્યતા ઓછી હોય છે અને વિવિધ હવામાન પરિસ્થિતિઓમાં સારું પ્રદર્શન કરી શકે છે.
જ્યારે 1.5μm લેસર ધુમ્મસ અને વરસાદમાં દૃશ્યમાન પ્રકાશ કરતાં વધુ સારી કામગીરી બજાવે છે, તેમ છતાં વાતાવરણીય અવરોધોને ભેદવાની તેમની ક્ષમતા હજુ પણ મર્યાદિત છે. પ્રતિકૂળ હવામાન પરિસ્થિતિઓમાં કામગીરી સામાન્ય રીતે ટૂંકા તરંગલંબાઇ લેસર કરતાં વધુ સારી હોય છે પરંતુ લાંબી તરંગલંબાઇ વિકલ્પો જેટલી અસરકારક નથી.
1.5μm પલ્સ્ડ ફાઇબર લેસરો શરૂઆતમાં તેમની અત્યાધુનિક ટેકનોલોજીને કારણે LIDAR સિસ્ટમ્સની કિંમતમાં વધારો કરી શકે છે, પરંતુ ઉત્પાદન અને સ્કેલના અર્થતંત્રમાં પ્રગતિ સમય જતાં ખર્ચમાં ઘટાડો કરવાની અપેક્ષા રાખે છે. કામગીરી અને સલામતીના સંદર્ભમાં તેમના ફાયદાઓને રોકાણને વાજબી ઠેરવવા તરીકે જોવામાં આવે છે. 1.5μm પલ્સ્ડ ફાઇબર લેસરો દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી શ્રેષ્ઠ કામગીરી અને ઉન્નત સલામતી સુવિધાઓ તેમને ઓટોમોટિવ LIDAR સિસ્ટમ્સ માટે યોગ્ય રોકાણ બનાવે છે..