На 15 март 2025 г. Xiaomi Auto отговори на въпрос от Netizens в епизод 126: Екранът на автомобила ме подтиква, че "лазерният радар е блокиран" . Каква е ситуацията и какво трябва да правя? Xiaomi said: Recently, rain and snow have occurred in many provinces across the country. If you find that your vehicle's central control screen prompts "the laser radar is blocked and the intelligent driving function is limited", it may be because the sensor is blocked by foreign objects/rain and snow. Please use a clean cotton cloth to gently wipe the surface of the laser radar window to restore it to normal. If the problem persists after wiping, please contact the Xiaomi Auto Service Center in time. It is worth mentioning that the Xiaomi Auto Advanced Intelligent Driving version has Xiaomi's self-developed laser radar dirt/occlusion algorithm, which can effectively reduce the frequency of false alarms and function degradation of the radar window dirt, and further improve the safety and Стабилност на интелигентната функция за шофиране .
От този въпрос можем да видим, че Lidar, като основен хардуер за възприятие за автономно шофиране, не може да се адаптира към всички сценарии за шофиране и може да бъде повлиян от чужди обекти . Защо Лидар оказва значително влияние при дъждовно и снежно време? Днес ще говорим подробно с вас за Lidar .
Какво е Lidar?
LiDAR (Light Detection and Ranging) is an active sensor that uses laser beams to detect and measure the distance of surrounding targets. Its basic principle is similar to that of traditional radar, but it uses optical signals instead of radio waves to transmit information. LiDAR calculates the distance of the target by emitting laser pulses and measuring the flight time from the laser being emitted to the laser being reflected back after encountering an object. At present, automotive LiDAR mainly uses the time-of-flight method (ToF), and some systems are trying frequency modulated continuous wave (FMCW) technology. Both technologies have their own advantages and disadvantages. ToF technology has the advantages of fast response speed and high Точността на откриване и е подходяща за повечето търговски приложения . FMCW технологията има предимствата на директно получаване на информация за целевата скорост и по-силна способност за борба с интерференцията ., въпреки че все още има определени трудности в хардуерните разходи и техническото изпълнение, очаква се да се прилага като изпълнение на електронни компоненти подобрява {.
Lidar обикновено се състои от предаващ модул, модул за получаване, модул за сканиране и модул за управление и обработка . Ядрото на модула за предаване е лазерът, а неговата работна дължина на вълната обикновено има две опции: 905nm и 1550nm . 905}}}}} nm лазерите са широко използвани в монтирани жители на превозни средства, за да могат да се отметнат в модула, и неговата работна дължина на вълната обикновено има две опции: 905nm и 1550nm . 905}} nm лазери са широко използвани в монтирани жители, за да се стимулират, за да се стимулират, за да се преодолеят. зрели процеси и ниски разходи, но разстоянието им за откриване е сравнително кратко поради ограниченията за мощност на безопасността; 1550nm lasers have more advantages in safety and atmospheric penetration, and their detection distance can reach more than 300 meters, but due to the high cost of related materials and susceptibility to absorption by liquid water in rainy and foggy weather, they are currently mainly used in scenes with extremely high safety requirements.
The receiving module is a crucial part of the LiDAR system. Its main function is to capture the reflected laser signal and convert it into an electrical signal that can be processed. The module is generally composed of a receiving optical system, a filter, a detector, and a front-end amplifier circuit. At present, the detector technology in the LiDAR system е концентриран главно в две посоки: APD (фотодиод на лавината) и SPAD/SIPM (еднопоточна лавина диодна/силиконова фотоумноплярна тръба) . APD технологията е зряла и ниска цена, но е леко недостатъчна в чувствителността и динамичния отговор; Въпреки че SPAD/SIPM технологията има по -добри резултати в улавянето на слаби сигнали, тя има по -високи изисквания за цялостния дизайн на системата .
Функцията на модула за сканиране е да се направи лазерният лъч непрекъснато да сканира в определен диапазон на ъгъла, за да се изгради триизмерно облачно изображение на точката на заобикалящата среда на автомобила . в момента, разтворите за сканиране на пазара са разделени основно на три типа: Механични, хибридни разтвори на твърди и чисти солида модул за въртене през двигател, който може да постигне 360 градусово панорамно сканиране, но той има недостатъци с големи размери, тежко тегло, сложна корекция и кратък живот; Хибридният разтвор на твърдо състояние отделя модула за предаване от механизма за сканиране, като същевременно поддържа висока скорост на сканиране, намалявайки обема и цената; Чистото твърдо състояние използва оптична фазирана технология за сканиране на масив или флаш, без механични движещи се части, така че има предимствата на високата интеграция, силната устойчивост на вибрации и дългия живот . Въпреки че това решение е скъпо, обикновено се счита за посока на развитие на бъдещия монтиран на превозното средство Lidar .}}}}})
The control and processing module extracts multi-dimensional information such as distance, angle, and reflectivity by amplifying, filtering, converting analog to digital, and processing digital signals in real time on the signals collected by the LiDAR, and transmits these data to the upper-level intelligent driving decision-making system. At present, most systems use FPGA as the core control chip because of its strong programmability and easy frequent Надстройки . Въпреки това, с непрекъснатото развитие на самостоятелно разработената SOC технология, се очаква автомобилният Lidar да постигне допълнителни пробиви в намаляването на разходите и подобряване на ефективността на обработката на данни .
Защо Лидар не може да бъде блокиран? Какви са влияещите фактори?
During driving, bad weather such as rain, snow, and sandstorms will have a direct impact on LiDAR. When raindrops or snowflakes fall on the LiDAR window, a liquid or solid film will be formed on the surface. This film not only hinders the normal emission and reception of the laser, but also causes some laser signals to be scattered, diffracted, or even absorbed during the propagation process, thereby significantly reducing the intensity of the reflected signal. After detecting this signal attenuation, the system will prompt that the sensor is blocked. During driving, the vehicle is also susceptible to contamination by foreign objects such as mud, dust, and leaves. These pollutants attached to the LiDAR protective window will further reduce the optical transmittance и предизвикват допълнителни сигнали за отражение, пречи на преценката на системата за реалната среда .
In addition, strong light interference, background noise and other unstable factors in the environment will also affect the detection performance of the laser radar, especially on high-reflectivity or low-reflectivity targets. These interference factors can easily cause the system to capture the echo signal in error, thereby causing false alarms. In addition to external environmental factors, the calibration error of the internal mechanical structure of the laser radar is also one of the influencing factors. The internal moving parts of the laser radar using mechanical or hybrid solid-state scanning solutions may have problems such as wear, vibration-induced deviation or inaccurate calibration after long-term operation, resulting in the deviation of the laser beam emission angle, resulting in overlap or omission in some scanning areas, which are then recognized by системата като оклузия .
Laser radar is used as the main perception hardware by many car companies, and the accuracy of its data collection will directly determine the vehicle's perception of the environment and the speed of decision-making response. Once the laser radar data is abnormal due to occlusion, the system will not only face the problem of reduced detection range and accuracy, but also may produce greater errors due to inconsistent input data when multi-sensor data is fused, thus affecting the vehicle's recognition and judgment of obstacles, pedestrians and lane lines. To ensure driving safety, when abnormal LiDAR data is detected, some intelligent driving systems will actively reduce or shut down some autonomous driving functions, forcing the vehicle to switch to a lower level of driving assistance mode, which ensures safety to a certain extent, but also weakens the vehicle's automation level and driving experience. Especially in emergency situations, if the system's response speed to environmental information decreases, it will directly affect the vehicle's ability to take effective avoidance measures and increase safety hazards. Xiaomi Motors has introduced its self-developed LiDAR dirt/occlusion algorithm in its high-end intelligent driving system, aiming to reduce the false alarm rate caused by occlusion or dirt through software-level Подобрения и да се компенсират затихването на данните, причинени от екологичната намеса до известна степен .
Как Лидар ще се развие в бъдеще?
Много автомобилни компании са насърчили чисто възприемане на зрението възприемане, но тъй като чистите решения за възприятие, базирани на зрението като голям размер, кратък живот и чувствителност към вибрации, така че постепенно се заменя с твърдо състояние Lidar .
The solid-state solution adopts optical phased array or Flash scanning technology, which does not require mechanical moving parts. While improving vibration resistance and service life, it can also achieve higher system integration and lower manufacturing costs. The research and development of new optical materials and self-cleaning coating technology will also fundamentally improve the optical transmittance of the LiDAR window and reduce signal attenuation caused by dirt, scratches or environmental erosion. Although the mainstream of automotive LiDAR is still based on ToF technology, FMCW technology is gradually entering the research and development stage with its unique anti-interference ability and the advantage of directly obtaining target speed information. It is expected to become another choice for high-performance LiDAR in the future.
The LiDAR occlusion problem may reflect the limitations of current technology in dealing with complex external environments, but it also provides an important opportunity for industry technological innovation. In the future, with the continuous emergence of new technologies and the increasing maturity of multi-sensor fusion technology, LiDAR systems will surely achieve more accurate and stable environmental perception, providing strong technical support for achieving higher levels of autonomous шофиране .
