Speaker Interviews
Lidar-Technologie – die beste Option für die Zukunft
Velodyne LiDAR
Dr Mircea Gradu, Senior Vice President für Qualität und Validierung bei Velodyne LiDAR, erläutert die Entwicklung von Lidar-Sensoren für Kraftfahrzeuge und die Rolle, die diese für die Fahrzeugsicherheit spielen könnten.
Hören Sie Dr. Gradus Vortrag Lidar-Sensoren für autonome Fahrzeuge – Anforderungen an Prüfung und Validierung auf dem Autonomous Vehicle Test & Development Symposium. Kaufen Sie Ihren Teilnehmerausweis hier.
Erzählen Sie uns mehr über Ihren Vortrag.
Velodyne ist ein technologischer Marktführer für Lidar-Systeme und engagiert sich stark für die Sicherheit – ein Thema, das unserer Präsidentin Marta Hall sehr am Herzen liegt. Meine Präsentation gibt einen Überblick über die Produkte und Kapazitäten von Velodyne, behandelt die Aspekte der Marktsegmentierung und die entsprechenden Anforderungen an Lidar. Ich werde Prüfung und Validierung ansprechen, von den Komponenten bis hin zum übergreifenden System, und abschließend die Brancheninitiativen im Zusammenhang mit der Standardisierung zusammenfassen.
Was sind die wichtigsten Prüf- und Validierungsstrategien für Lidar?
Zunächst folgen wir dem etablierten und sehr gängigen V-Modell. Angefangen links oben im V-Diagramm werden die Anforderungen auf Systemebene definiert und dann nach unten hin zu Subsystemen und Eigenschaften auf Komponentenebene verfeinert. Dann bewegt sich der Entwicklungsprozess auf der rechten Seite des V-Diagramms wieder nach oben, wobei die Komponenten, Subsysteme und Systeme im Rahmen eines iterativen, dynamischen Verfahrens geprüft und validiert werden.
Für Fahrerassistenzsysteme hat die Automobilindustrie bereits mehrere relevante Tests festgelegt, wobei die SAE das Feld anführt. Unser CEO David Hall leistete bereits vor über einem Jahrzehnt Pionierarbeit im Bereich der Lidar-Technologie für automatisiertes Fahren. Seitdem hat das Unternehmen von enger Zusammenarbeit mit allen wichtigen Marktteilnehmern im Autonomiesektor profitiert. Dies hat uns einen einzigartigen Einblick in die verschiedenen Herausforderungen gewährt, die mit der Umsetzung der Technologie in Fahrzeugen einhergehen. Wir haben viel von realen Kundenanwendungen gelernt. Und dank unserer umfassenden internen Prüfkapazitäten können wir die Ausnahmefälle, die für den sicheren Fahrzeugbetrieb entscheidend sind, verstehen und angehen.
Wie ist der aktuelle Stand Ihrer Lidar-Technologie?
Lidar-basierte automatisierte Fahrzeugsysteme bieten eine fantastische Chance für Sicherheitsverbesserungen. Eine Velodyne-Studie kam vor Kurzem zu dem Schluss, dass ein ADAS-System, das auf einem nach vorn gerichteten Lidar-Sensor aufbaut, 90 % der Kollisionen verhindern könnte, die derzeit von ADAS-Technologien nicht abgewendet werden. Eine solche Verbesserung würde Tausende Menschenleben retten und den gesellschaftlichen Gesamtschaden ohne massive Ausgaben reduzieren. Um diese und noch ehrgeizigere Ziele zu verwirklichen, müssen zunächst die Leistungsanforderungen auf Systemebene festgelegt werden. Mit anderen Worten: Die Definition des idealen Verhaltens eines automatisierten Fahrzeugs in verschiedenen Prüfszenarien ist der erste Schritt, um zu ermitteln, welche Sensortechnologie den größten Nutzen bringt.
Da Lidar-Systeme sofortige und präzise Freiraumerkennung sowie hervorragende Erkennung und Lokalisierung von Objekten bieten, könnte ein Fahrerassistenzsystem mit einem leistungsstarken vorwärtsblickenden Lidar (Forward-looking Lidar, FLL) die Fahrzeugleistung und -sicherheit erheblich steigern. Die effektivsten FLLs sollten das breitestmögliche Spektrum an erwarteten Straßen- und Verkehrsszenarien unterstützen. Außerdem sollten sie hochauflösende Erkennung mit hoher Reichweite bieten, damit eine breite Palette an Fahrerassistenzsystemen simultan arbeiten kann. Damit dies möglich ist, bräuchte das FLL idealerweise ein Sichtfeld von mindestens 100° horizontal und 30° vertikal. Der Sensor müsste außerdem in der Lage sein, zu 10 % reflektierende Objekte auf eine Entfernung von 150–200 m zu erkennen, mit einer Auflösung von mindestens 0,20–0,25° in beiden Richtungen. Diese Parameter werden von unserem Produkt Velarray bereits erfüllt, einem direktionalen Lidar-System, das auf Automobil- und ADAS-Anwendungen zugeschnitten ist.
Was sind die künftigen Herausforderungen für Lidar-Technologie?
Als integraler Bestandteil der SAE-Autonomiestufen 1–3 und als Schritt hin zu wirklich autonomen Fahrzeugen stehen Fahrerassistenzsysteme zum Teil vor denselben Herausforderungen wie autonome Technologien. Ein aktueller SAE EDGE Report, der vorläufige Untersuchungen neuer Technologien vornimmt, identifizierte vier Bereiche im Zusammenhang mit automatisierten Fahrzeugsensoren als „ungeklärte“ Domänen, vor allem aufgrund des fehlenden gemeinsamen Verständnisses verschiedener für diese Bereiche relevanten Aspekte.
Erstens müssen wir eine standardisierte Terminologie und Taxonomie für die Diskussion von AV-Sensoren festlegen. Zweitens braucht die Industrie standardisierte Prüfungen und Verfahren für die Verifizierung, Simulation und Kalibrierung von Sensoren für das autonome Fahren. Drittens müssen die Sicherheit, Robustheit und Integrität der von diesen Sensoren gesammelten Daten garantiert werden, unter Verwendung eines standardisierten Satzes von Tools und Methoden. Und schließlich brauchen wir Klarheit hinsichtlich des Eigentums und Schutzes der von autonomen Fahrzeugen erhobenen Daten.