Anwendung von LS-LiDARs in automatisierten mobilen Robotern (AMR)

LS LiDAR CH128X Lidar der neuen Generation mit automatischer Qualität wurde offiziell veröffentlicht!

LS-LiDAR [2021-04-21]

Am Morgen des 21. April hielt Leishen Intelligent den CH128X (Klick HIER zum Anzeigen des Datenblatts)Konferenz zur Einführung neuer Produkte auf der Auto-Shanghai Exhibition (Stand 2.2H-6BC011). Viele einheimische OEMs, Produktions- und Forschungseinrichtungen sowie die Medien nahmen an der Veranstaltung teil. Der Gründer von Leishen Intelligent, Herr Hu Xiaobo, CEO, Herr Li Qingwen, Dekan des Automotive Evaluation Research Institute, Herr Zhan Hongbo, Vizepräsident von Mushroom Car Federation, Mr. Fan Jiangfeng, Vice President of German TÜV North Germany Group Greater China, etc. hielten Reden und stellten die neuen Produkte vor.

Von links nach rechts: Fan Jiangfeng, Vizepräsident der Region Greater China des TÜV Norddeutschland, Hu Xiaobo, Gründer und CEO von Leishen Intelligent, Li Qingwen, Dekan des Automotive Evaluation Research Institute, und Zhan Hongbo, Vizepräsident von Mushroom Car Föderation

Auf der Pressekonferenz gab Xia Yunpeng, Vizepräsidentin der Leishen Intelligent Automotive Division, eine detaillierte Einführung in den CH128X in Bezug auf die LiDAR-Erkennungsleistung, die Fahrzeugsicherheit, den Installationsplan und die Unterstützung der Massenproduktion von OEMs im großen Maßstab.

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Erkennungsleistung

Derzeit werden mit Lidar ausgestattete High-End-Pkw hauptsächlich für die autonomen Fahrfunktionen L3 und L4 verwendet, um eine genauere und zuverlässigere Wahrnehmung zu erreichen. In den L3- und L4-Level-Szenarien ist das Autopilotsystem nicht mehr nur eine unterstützende Fahrfunktion. Der Fahrer ist zum Beifahrer geworden. Bei schneller Fahrt ist es besonders wichtig, das Ziel in Vorwärtsrichtung (in der Regel mindestens 180 Meter oder mehr) zu erkennen. Nur durch frühzeitiges Erkennen des Ziels können wir mehr Zeit für die Betriebsanpassung für intelligentes Fahren gewinnen und die Sicherheit intelligent fahrender Fahrzeuge gewährleisten.

Auf der Shanghai Auto Show-Konferenz kann der neueste CH128X1, der von Leishen Intelligent vorgestellt wurde, 200 m unter der Bedingung des 10%-Reflexionsvermögens in Bezug auf die Reichweitenleistung erkennen. Diese Reichweitenfähigkeit liegt weit über dem höchsten Niveau der Branche; und das Erfassungssichtfeld umfasst 120 ° x 25 °, die Auflösung im Schlüsselwahrnehmungsbereich (ROI) beträgt bis zu 0,18 ° x 0,125 ° und die Anzahl der Punktwolken kann bis zu 850.000 Punkte pro Sekunde für a erreicht werden einzelnes Echo.

Das Publikum kann intuitiv den Punktwolkeneffekt der Echtzeitdemonstration von CH128X1 aus der Szene sehen. Wie können wir also beurteilen, ob die Bildqualität der Lidar-Punktwolke gut ist oder nicht? Nachdem das Lidar den Laser aussendet, gibt jeder empfangene Punkt einen x-, y-, z-Wert an das System aus. Diese Punkte werden entsprechend den x-, y- und z-Werten im Koordinatensystem wiederhergestellt. Je sauberer die Anordnung der gebildeten Punktwolke, desto klarer das Bild. Der CH128X1 hat klare, saubere und aufgeräumte Kanten der dreidimensionalen Abbildung der Kabinenumgebung und kein Rauschen. Es ist ersichtlich, dass die Konsistenz der angegebenen Genauigkeit von ±3 cm relativ hoch ist. Im Großen und Ganzen weist die Punktwolke von CH128X1 fast keine offensichtlichen Sprünge auf, was zeigt, dass ihre Stabilität ebenfalls hoch ist.

Darüber hinaus ist auch die Detektionsleistung von Lidar für reflexionsarme Ziele sehr wichtig, insbesondere beim Auftreffen auf schwarzlichtabsorbierende Objekte wird die Detektionsleistung von Lidar tendenziell stark reduziert. In dieser Hinsicht scheint CH128X1 kein Tabu zu zeigen. Soweit ich sehen kann, ist der Stand von Leishen Intelligent mit dunkelgrauen Teppichen bedeckt (Reflexionsrate beträgt genau etwa 10%), und die Bodenerkennungsabbildung von CH128X1 ist immer noch sehr gleichmäßig, einschließlich des im Stand platzierten Dongfeng Sharing-Smart. Auch der schwarze Körper des unbemannten Kehrfahrzeugs hat ein klares Bild darzustellen, was zeigt, dass es immer noch eine sehr gute Detektionsleistung für Objekte mit geringer Reflexionsabsorption hat.

Die Pressekonferenz zeigte auch die tatsächlichen Testergebnisse von CH128X1 auf der Straße. Im Video kann CH128X1 die üblichen Ziele auf der Straße wie Kraftfahrzeuge, Fußgänger, Verkehrszeichen, Straßenschilder, Kegel, Geländer, Bordsteine usw. deutlich darstellen.

CH128X1 Straßentestpunktwolke

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Automotive regulatorische funktionale Sicherheit

CH128X kann seine eigenen Fehler autonom erkennen, mehr als 30 Kernpunkte selbst überprüfen und überwachen, einschließlich Drehspiegelstatus, Laseraussende-/Empfangsende, Fenstertemperatur, Fensterverschmutzungsgrad, Sicherheit des menschlichen Auges usw., und die Fehlererkennungszeit ist ≤ 100 ms, die Diagnoseabdeckungsrate liegt über 97,51 TP2T, der zufällige Hardwarefehlerindex liegt unter 0,000.000,1 / h und die Sicherheitserkennungszeit für das menschliche Auge beträgt weniger als 10 us, wodurch ASIL-B und SIL vollständig erfüllt werden können -2 funktionale Sicherheitsstufen, die eine stabile und zuverlässige Wahrnehmung des automatischen Fahrens tun die stärkste Garantie.

Die Pressekonferenz zeigte eine Reihe von Tests der Fahrzeuganzeige, die von CH128X1 durchgeführt wurden, darunter Vibrationstest mit einer Beschleunigung von 28 m/s2, Niedertemperaturtest bei -40 °C und Hochtemperaturtest bei 85 °C, Salzsprühtest, Falltest, elektrostatische Entladung Test, Strahlungsentstörungstest und Stromfrequenz-Magnetfeldtest und so weiter. CH128X hat diese strengen Tests erfolgreich bestanden, und es gibt kein Problem für Leishen Intelligence. Schließlich hat das bisherige Hybrid-Solid-State-Lidar der CH-Serie die Fahrzeugvorschriften DV, PV und EMV-Inspektionen erfolgreich bestanden. Es ist nach Valeo der weltweite Marktführer, der die Lidar-Produkte herstellt, die die Automobilstandard-Zertifizierung bestehen können.

CH128X1 Stabilitäts- und Zuverlässigkeitstest

Der CH128X und CH-Serie sind in der gleichen Zeile. Sie verwenden beide ein Hybrid-Festkörper-Scanning-Schema mit rotierenden Spiegeln, d. h. das Laser-Emissions- und -Empfangssystem sind beide feststehend, und der Laser-Scanning-Winkel wird durch die Drehung seines speziellen Prismas eingestellt. Obwohl der einzige rotierende Spiegel im Lidar eine mechanische Bewegung ist, ist der bewegliche Spiegel tatsächlich sehr leicht und die Belastung des Lidar-Motors ist sehr gering. Daher widersteht diese Lösung zuverlässiger den Stößen und Vibrationen der Fahrzeugumgebung, und der CH128X1 wird voraussichtlich im September dieses Jahres die norddeutsche ISO26262-Zertifizierung für funktionale Sicherheit erhalten.

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Installationsschema

Derzeit gibt es zwei gängige Einbaupositionen für Lidar am Auto, eine wird in das Dach eingelassen und die andere wird in die Front des Autos eingelassen. Tatsächlich haben diese beiden Lösungen ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Lidar wird auf dem Dach des Autos installiert, um ein weiter und breiteres Sichtfeld zu erhalten, aber der Nahbereich innerhalb von 1 Meter vor dem Auto verursacht unweigerlich einen großen toten Winkel. Dieser Teil der blinden Zone ist sehr gefährlich, wenn auf ein Ereignis mit geringer Wahrscheinlichkeit gestoßen wird, z. B. auf den Boden fallende Personen oder Kinder, Haustiere, Reifen, Steine usw. Darüber hinaus wird der Temperaturanstieg des oben installierten Lidars sein schneller, und die Wärmeableitung des Radars ist ein Problem. Darüber hinaus muss beim Hinzufügen einer Reinigungsvorrichtung zum Lidar auf der Oberseite auch die Planung des Dachraums berücksichtigt werden, was wahrscheinlich auch viele Unannehmlichkeiten für die Form des Fahrzeugs verursacht.

Der Nachteil der Einbettung des Lidars in die Vorderseite des Fahrzeugs besteht darin, dass es kein breiteres Sichtfeld wie die obere Installation erzielen kann, aber es ist sehr effektiv für den Naherkennungseffekt innerhalb von 1 Meter von der Vorderseite des Fahrzeugs. Dies ist auch ein wichtiger Grund, warum sich Audi, Beiqi Jihu, Toyota, Xiaopeng und andere OEMs für die Installation von Lidar am Ansauggitter entscheiden. Darüber hinaus ist der Installations- und Anordnungsraum des Radars an der Vorderseite des Autos ebenfalls größer, es ist bequemer, das Reinigungsgerät einzusetzen, der Wärmeableitungseffekt wird besser und es ist auch bequemer, Styling und Design zu gestalten.

Es gibt zwei Modelle der CH128X-Serie, die dieses Mal von Leishen Intelligent auf den Markt gebracht werden, das CH128X1, das dieses Jahr in Serie produziert wird, und das CH128X2, das nächstes Jahr auf den Markt kommen soll. Beide Lidars durchbrechen die ursprünglichen Volumenbeschränkungen von Hybrid-Solid-State-Lidars mit Fernlicht und sind kleiner als eine Handfläche. Unter ihnen reduziert CH128X1 die Größe der gesamten Maschine auf 118 x 90 x 75 mm, und die Fenstergröße beträgt nur 85,3 x 66,8 mm, was besser zum Einbetten in die Vorderseite des Autos geeignet ist, während die Höhe von CH128X2 nur 500 mm beträgt, was kleiner ist als CH128X1 und eignet sich besser zum Einbetten auf dem Dach.

Für den in diesem Jahr in Serie produzierten CH128X1 bietet Leishen Intelligent zwei Front-End-Installationslösungen für die OEMs an. Zum einen wird nur ein Lidar an der Vorderseite des Fahrzeugs installiert, das sich in der Mitte des Lufteinlassgitters befindet, und zum anderen wird auf jeder Seite der Vorderseite des Fahrzeugs eines installiert, wodurch die Wahrnehmung des mittleren ROI verstärkt wird Bereich als der ehemalige.

LS Vorgeschlagenes LiDAR-Installationsschema für autonomes Fahren

Der größte Nachteil bei der Installation des Lidars an der Vorderseite des Autos besteht natürlich darin, dass man leicht auf das Problem von Schmutz stößt, der die Erkennungswirkung des Lidars beeinträchtigt. Auch Leishen Intelligent hat diesen Punkt frühzeitig in Betracht gezogen und auf der Pressekonferenz seine Lidar-Fensterreinigungslösung vorgestellt – der Schmutz auf der Lidar-Fensteroberfläche kann durch Hochdruck-Wasserstrahl gereinigt und die Linse durch Wind oder automatische Hitze getrocknet werden durch das Fenster, um die Feuchtigkeit darauf zu verdunsten.

LiDAR-Reinigungssystem durch Hochdruckspray

Darüber hinaus wurde die Oberfläche des CH128X gehärtet, wodurch effektiv verhindert werden kann, dass Straßenkies die Linse zerkratzt. Man sieht, dass der CH128X in vielen Details genügend Vorbereitungen für den OEM getroffen hat, um aufs Auto zu kommen.

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Automatisierte Produktionslinie

Auf der Pressekonferenz zeigte Leishen Intelligent auch, dass es in diesem Jahr in die Errichtung einer neuen vollautomatischen Lidar-Produktionsbasis in Xuzhou investiert hat, mit einer Baufläche von 15.000 Quadratmetern in der ersten Phase. Leishen Intelligence wird die SMT-Standardproduktionslinie in der neuen Fabrik einführen und die Prozesseinführung im gesamten Prozess der Lidar-Produktion automatisieren, die Produktionseffizienz umfassend verbessern, den Produktionszyklus verkürzen, die Produktionskosten senken und die Produktkonsistenz sicherstellen.

Das Werk wird ausschließlich Lidar-Produkte in Automobilqualität herstellen. Es ist jetzt in die Inbetriebnahmephase der Produktionslinie eingetreten und kann im Juni in Produktion gehen. Die Produktionskapazität wird voraussichtlich 200.000 Einheiten pro Jahr im Jahr 2021, 280.000 Einheiten im Jahr 2022 und mehr als 450.000 Einheiten im Jahr 2023 betragen.

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Die nächste Generation – 1550-nm-Technologie

Auf der Pressekonferenz stellte Leishen Intelligent auch das nächste Flaggschiffprodukt vor – den LS21G-Hybrid-Solid-State-Lidar. Das Produkt verwendet einen 1550-nm-Faserlaser, der das 905-nm-Lidar in Bezug auf die Entfernungsleistung weit übertrifft, und kann ein Ziel mit einem Reflexionsvermögen von 5% auf 250 m erkennen. Aufgrund der hohen Kosten von 1550-nm-Faserlasern, die derzeit fast 801 TP2T der Gesamtkosten von Lidars ausmachen können, verwenden die meisten Lidars auf dem Markt 905-nm-Laser. Als „Godfather of Chinese Fiber Lasers“ gab der Gründer von Leishen Intelligence, Hu Xiaobo, Leishen Intelligent die starke Stärke der selbst entwickelten 1550-nm-Faserlaser und deren Kernkomponenten, sodass der LS21G in Bezug auf Leistung und Leistung in der Branche bestehen wird kosten. Absoluter Wettbewerbsvorteil. Derzeit werden Leishen Intelligent 1550-nm-Lidar-Kernfaserlaser und Kernkomponenten von Leishen Intelligent unabhängig entwickelt und produziert, wodurch die Gesamtkosten von 1550-nm-Lidar erheblich gesenkt und Endkunden das weltweit kostengünstigste 1550-nm-Lidar-Produkt angeboten werden können.

LS21G Hybrid-Solid-State-Lidar und sein selbst entwickelter 1550-nm-Faserlaser und Chip

Über LS LiDAR

Shenzhen Leishen Intelligent System Co., Ltd. ist der weltweit führende Anbieter von Lidar- und Gesamtlösungen. Es hat sich zum Ziel gesetzt, die industrielle Aufrüstung mit stabiler und zuverlässiger Lidar-Umgebungssensortechnologie zu ermöglichen, und seine Dienstleistungen umfassen autonomes Fahren, intelligenten Transport, Schienenverkehr und automatisierte mobile Roboter (AMR), Logistik, Sicherheit, Vermessung und Kartierung, Häfen und industrielle Automatisierung .

Seit seiner Gründung im Jahr 2015 hat Leishen Intelligence ein starkes F&E-Team gebildet, eine Gruppe von LiDARs, Hochleistungs-Faserlasern, photoelektrischer Erkennung, Signalschaltkreisen, FPGAs, 3D-Datenverarbeitungssoftware, Robotern, automatischer Steuerung usw. verdichtet und kultiviert das vorteilhafteste technische Team im technischen Bereich und pflegt seit langem eine enge Zusammenarbeit mit in- und ausländischen Unternehmen und Universitäten, wobei gemeinsame Labors eingerichtet und technische Berater eingestellt werden. In nur wenigen Jahren hat es sich zum weltweit einzigen Lidar-Unternehmen entwickelt, das die vier Messprinzipien TOF-Laufzeitmethode, Phasenmethode, Triangulationsmethode und FM-Dauerstrich gleichzeitig beherrscht. Es hat nicht nur die vollständigste LiDAR-Produktmatrix auf dem Markt geschaffen, sondern auch erfolgreich eine Reihe von technischen Problemen der Branche bei Lidar überwunden.