Lidar-technologie biedt detectie over lange afstand

AEye's vermogen om kleine objecten op een afstand van 120 meter te detecteren met behulp van meerdere meetpunten zijn cruciaal voor zelfrijdende auto's en vrachtwagens.

Samen met camera's en radar zijn LiDAR-sensoren een belangrijke technologie voor de ontwikkeling van autonoom rijden. AEye, gevestigd in Dublin, Californië, heeft een LiDAR-systeem met een groot bereik ontwikkeld dat een versterkte laser van 1550 nm combineert met een gepatenteerde scanner met een micro-elektromechanisch systeem (MEMS). Deze techniek kan worden aangepast en geoptimaliseerd voor bepaalde voertuigen en toepassingen met behulp van software. Indu Vijayan, hoofd productbeheer van AEye voor ADAS-oplossingen, beantwoordde belangrijke vragen over de vooruitzichten voor autonome voertuigen in een interview met EE Times Europe , die haar recente keynote-presentatie op DesignCon 2021 in augustus in Silicon Valley analyseerde.

AEye's Indu Vijayan

AEye beweert dat zijn LiDAR voertuigen kan detecteren op een afstand van 1.000 meter en mensen op een afstand van maximaal 200 meter. En het vermogen om kleine objecten (zoals stenen) op een afstand van 120 meter te detecteren met behulp van meerdere meetpunten, is cruciaal voor autonome auto's en vrachtwagens.

Met hun grote massa en grotere afstand die nodig is om te stoppen, worden bedrijfsvoertuigen geconfronteerd met bijzondere uitdagingen bij het bieden van veilig autonoom rijden. Automatisering voor deze voertuigen omvat de goedkeuring van een krachtige sensor met groot bereik om voldoende verwerkingstijd voor geautomatiseerde beslissingen en acties te garanderen.

EE Times Europe:wat zijn de huidige kansen voor de markt voor autonome voertuigen en wat zijn de groeifactoren?

Vijayan: Als we het over automotive hebben, ligt de huidige kans in ADAS, met name het leveren van geavanceerde veiligheidsfuncties op het volgende niveau aan OEM's. We kennen allemaal ADAS-functies zoals cruisecontrol, noodremmen en rijstrookassistent. Deze functies, die in het verleden gebruik hebben gemaakt van radar- en/of camerasensoren, verhogen de veiligheidsclassificatie van een auto en stellen OEM's in staat om hun klanten meerwaarde te bieden.

Autofabrikanten zijn nu op zoek naar geavanceerdere ADAS-functies en om dit veilig te doen, hebben ze LiDAR nodig. Camera's hebben een geweldige resolutie en kleurinformatie, maar zijn beperkt in bepaalde lichtomstandigheden overdag, werken 's nachts niet goed en kunnen alleen de afstand en plaatsing van objecten inschatten. Ondertussen presteert radar goed bij slechte weersomstandigheden, maar biedt het niet voldoende resolutie op afstand, en kan het ook niet goed omgaan met de zekerheid van de locatie van objecten vanwege multipath. LiDAR vult deze prestatielacunes op en is de enige deterministische sensor die absolute zekerheid kan bieden dat een object u in de weg staat, zodat het routeplanningssysteem van de auto de veiligste rijbeslissing kan nemen.

De LiDAR van AEye is met name ideaal voor toepassingen zoals autopilot op de snelweg en autonoom rijden van hub-to-hub, waarbij detectie van kleine objecten op grote afstand bij hoge snelheid vereist is. Ons gebruik van een versterkte golflengte van 1550 nm die in onze nieuwe architectuur is opgenomen, stelt AEye's LiDAR-systeem in staat om toonaangevende prestaties op afstand te bereiken - het zien van objecten zoals voertuigen en verkeersborden op duizend meter afstand. We voorzien dat de ADAS-markt voor auto's voor LIDAR op lange termijn in 2025 $ 3 miljard zal bereiken en snel blijven groeien met een CAGR van 43% van 2025 tot 2030, terwijl we verwachten dat de mobiliteitsmarkt snel zal groeien, met een verwachte CAGR van 72 % van 2025 tot 2030.

EE Times Europe:infrastructuur en regelgeving zijn twee hindernissen die moeten worden genomen om autonome voertuigen uit te rollen. Waar staan ​​we met betrekking tot deze obstakels?

Vijayan: Op het gebied van regelgeving is de VS bekritiseerd vanwege het ontbreken van een federaal regelgevend kader om AV-tests en -implementatie aan te pakken. Tot op heden gebeurt de regulering op staatsniveau, zonder uniformiteit. De federale regering lijkt te werken aan duidelijke regelgeving om deze sector te besturen, maar we zien publieke en private coalities tussenkomen. Ondertussen nemen landen als Duitsland een agressievere houding aan ten aanzien van autonomie – wetgeving aannemen die autonoom rijden van niveau 4 mogelijk maakt ( voertuigen zonder bestuurder) op de openbare weg tegen 2022, zonder menselijke veiligheidsoperators.

Op het gebied van infrastructuur zien we de digitalisering van de infrastructuur, zoals camera's voor het vermijden van botsingen, intelligente straatverlichting, met RFID uitgeruste rijstrookmarkeringen en borden, stoeprandsensoren en geavanceerde verkeersbeheersystemen, evenals experimenten met 5G en andere op infrastructuur gebaseerde technologieën om verbinding te maken met intelligente voertuigen. Toch blijft er veel werk aan de infrastructuurkant om de “ruwheidsindex” te verlagen. Potholes, fouten in de strepen en gebrek aan regelmatig onderhoud (d.w.z. vervagende rijstrookmarkeringen) kunnen een belangrijke oorzaak van ongevallen zijn, vooral voor vrachtwagens. En minieme wijzigingen aan wegen kunnen een enorme impact hebben op de schaalbaarheid van AV-implementaties op de openbare weg.

Slimme infrastructuur, connectiviteit en autonome voertuigen uitgerust met slimmere, edge-intelligente sensoren zullen worden gecombineerd om AV's de informatie te bieden die nodig is om slimme beslissingen te nemen. De verzamelde gegevens kunnen ook worden gebruikt om de AI die op AV's draait te leren en aan te passen, die vervolgens kunnen worden toegepast als software-upgrades om de AV's in staat te stellen te reageren op dynamische situaties.

klik voor afbeelding op volledige grootte

AEye's systeem

EE Times Europe:een primaire uitdaging waarmee autofabrikanten worden geconfronteerd, is het bijhouden van de ontwikkeling van sensoren en gegevens. Wat doet AEye om deze uitdaging aan te gaan?

Vijayan: AEye heeft een software-definieerbaar systeem ontwikkeld, wat betekent dat het flexibel en aanpasbaar is. Andere LiDAR-sensoren zijn verankerd in de hardware-first manier van denken. AEye verplaatst de complexiteit van de hardware naar de software. In onze systeembenadering hebben hardware en software een iteratieve, aanpasbare relatie die continu kan worden geoptimaliseerd door middel van ingebouwde feedbackloops. De wereld is niet statisch en de sensor van AEye biedt de mogelijkheid om zich dynamisch in realtime aan te passen van de ene situatie naar de andere. We geloven dat ons softwaregestuurde hardwareplatform elk autosysteem zal verbeteren.

Een andere uitdaging waarmee autofabrikanten worden geconfronteerd, is het inkopen van sensoren van automobielkwaliteit die de tand des tijds in hun voertuigen gedurende 10-15 jaar kunnen doorstaan. We licentiëren onze referentiearchitectuur aan Tier 1's, waardoor ze hun eigen aangepaste producten kunnen produceren en deze oplossingen kunnen verkopen aan hun OEM-klanten in de auto-industrie. Dit zorgt ervoor dat OEM's hoogwaardige, betrouwbare producten ontvangen die voldoen aan hun unieke specificaties tegen de laagst mogelijke kosten van bewezen autoleveranciers met wie ze een langdurige, gevestigde relatie hebben.

EE Times Europe:Welke andere uitdagingen staan ​​de wijdverbreide productie en acceptatie van autonome voertuigen in de weg?

Vijayan: Historisch gezien was de prijs een uitdaging, maar LiDAR heeft de afgelopen drie jaar een enorme prijsdaling gezien, en terwijl we zien dat de automarkt de volumeproductie opvoert, zullen we kostendalingen en schaalvoordelen blijven zien die parallel zullen lopen met dat van radar, waarbij de kosten dalen tot $ 100- $ 1000 voor ADAS-implementaties.

We hebben ook gezien dat er technologische rijping, een volwassen bedrijfsmodel en een gevestigde toeleveringsketen voor auto's nodig zijn om zelfrijdende auto's op de markt te brengen. We zullen de autonomie geleidelijk zien uitrollen naarmate Tier 1-autoleveranciers LiDAR-aangedreven geavanceerde veiligheidsfuncties op de markt introduceren.

>> Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op onze zustersite, EE Times Europa.

---

Verwante inhoud:

• Inzicht in de golflengtekeuze in LiDAR-systemen
• Slimme steden:het pleidooi voor lidar in intelligente transportsystemen
• Solid-state LiDAR biedt eenvoudigere automotive-detectieoplossing
• Lidar-platform ondersteunt bezettingsdetectie, sociale afstand
• LiDAR-module ondersteunt hogere snelwegsnelheid

Abonneer u voor meer Embedded op de wekelijkse e-mailnieuwsbrief van Embedded.