Lidar : la clé pour ouvrir l’avenir des véhicules autonomes

Alors que les véhicules autonomes (VA) deviennent de plus en plus attractifs, une technologie qui joue un rôle important dans leur développement est le lidar. Lidar, abréviation de Light Detection and Ranging, est une méthode de télédétection qui utilise des lasers pour mesurer des distances et créer des cartes 3D détaillées de l’environnement. Le marché du lidar automobile devrait atteindre 8,4 milliards de dollars américains d’ici 2033, grâce à l’adoption croissante de véhicules et de systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS), comme prévu par IDTechEx.

Pourquoi le lidar est-il important pour les applications automobiles ?

Divers capteurs sont nécessaires pour activer les systèmes ADAS et AV, y compris les caméras, les radars, les systèmes à ultrasons, etc. Les caméras fournissent des images couleur haute résolution mais souffrent d’informations de profondeur médiocres et peuvent être facilement affectées par le soleil et d’autres conditions météorologiques défavorables. Les systèmes à ultrasons sont très bon marché mais leur portée de détection est très courte. Les radars sont très puissants contre les conditions météorologiques défavorables, mais leur précision est très médiocre. La résolution angulaire typique de 2 à 3° (par exemple, 2° à 100 mètres ne permet pas de distinguer des distances supérieures à 3,4 mètres) pour le radar rend la plupart des détections d’objets difficiles.

D’autre part, le lidar peut compenser les lacunes des autres capteurs en “voyant” dans l’obscurité, en fournissant une haute résolution (par exemple, 0,1 degré) et des informations qui ne sont pas facilement affectées par les conditions d’éclairage. Contrairement aux capteurs à ultrasons, les capteurs lidar peuvent détecter des objets à de plus longues distances et dans un champ de vision plus large. Les systèmes Lidar émettent leur propre lumière, ce qui les rend moins sensibles aux interférences provenant de sources extérieures telles que la lumière du soleil, le brouillard ou la pluie.

Bien que les capteurs existants puissent gérer la plupart des problèmes sur la route, le lidar offre une couche de sécurité supplémentaire en agissant comme une sauvegarde pour d’autres capteurs, tels que les caméras et les radars. Dans les cas où d’autres capteurs peuvent être compromis ou mal fonctionner, le lidar peut toujours fournir des données précises et fiables sur l’environnement, permettant au système autonome de prendre des décisions éclairées et d’éviter les dangers potentiels. Les exigences de redondance pour la sécurité font du lidar une considération importante pour de nombreuses entreprises de niveau 1 et équipementiers.

De plus, les coûts plus élevés du lidar sont généralement associés à une “conception haut de gamme”, qui constitue un excellent outil de marketing pour les véhicules potentiellement équipés de lidar.

Options, défis et limites de la technologie Lidar

Le fort investissement de l’industrie automobile dans la technologie lidar a attiré de nombreux acteurs dans ce domaine. Cependant, le lidar est encore relativement immature par rapport aux caméras et aux radars en raison de sa chaîne d’approvisionnement lâche, de son paysage de marché peu clair et de son prix élevé. Le paysage de la technologie lidar est divisé en quatre domaines : le processus de mesure, l’émetteur, le mécanisme de guidage du faisceau et le récepteur. En outre, il existe de nombreux autres facteurs à prendre en compte, tels que la sélection de la longueur d’onde et la sélection du système optique, qui ajoutent plus de complexité aux choix de technologie lidar.

Malgré les nombreuses options disponibles pour chaque composant d’un système lidar, toutes les technologies n’ont pas les mêmes opportunités de commercialisation. Par exemple, FMCW est généralement utilisé à une longueur d’onde de 1550 nm, tandis que VCSEL peut mieux fonctionner avec la direction de faisceau flash lidar qu’avec EEL, et MEMS a plus de difficulté à s’intégrer à FMCW. Même la technologie matérielle est le résultat de combinaisons complexes de sous-technologies, et les solutions logicielles et système doivent également être prises en compte. Le développement rapide de différentes technologies rend le marché du lidar plus complexe, posant des défis et des limites qui doivent être surmontés pour libérer le potentiel Véhicules autonomes complètement.

De plus, il existe de nombreux défis à résoudre dans les systèmes lidar, y compris, mais sans s’y limiter, la possibilité d’une fausse détection, les performances dans des conditions météorologiques défavorables telles que la pluie, la neige et le brouillard, la détection à longue portée, la résolution angulaire uniforme, le nuage de points densité et conception modulaire pour divers besoins de couverture de champ de vision, coût élevé, fiabilité de qualité automobile, fabricabilité, facilité d’étalonnage, durée de vie du produit.

Quelle est la situation du marché et l’orientation future de Lidar ?

À mesure que la technologie lidar continue d’évoluer, nous pouvons nous attendre à une évolution vers des fonctionnalités diversifiées et une conception personnalisée dans différents scénarios d’application. Le passage au grade automobile et les considérations de coût peuvent être tout aussi importants, voire plus importants que les performances du lidar.

De plus, la technologie lidar continuera probablement à s’améliorer en termes de précision, de portée et de précision, ce qui la rendra plus efficace pour détecter et naviguer dans des environnements complexes. Cela sera essentiel pour le développement continu des véhicules autonomes et d’autres applications basées sur le lidar.

Pour de meilleures performances lidar, l’attention peut se concentrer davantage sur les émetteurs-récepteurs que sur les systèmes de routage de faisceau, en plus des conceptions logicielles. Le site d’installation et les stratégies de nettoyage pour une adoption réelle sont également abordés. Comprendre l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement, des matériaux et composants aux systèmes, peut aider à prendre de meilleures décisions stratégiques.