Qu'est-ce que la technologie LiDAR ?

Le LiDAR, acronyme de "Light Detection and Ranging", est une technologie de télédétection qui utilise la lumière laser pour mesurer des distances et créer des cartes de l'environnement. Elle fonctionne en émettant des impulsions laser et en déterminant le temps écoulé pour qu'elles se reflètent sur les objets et retournent au capteur. Ces données sont utilisées pour créer des modèles 3D des environs. La technologie LiDAR trouve des applications dans plusieurs secteurs, tels que les véhicules autonomes, la géographie, l'archéologie et la météorologie.

 

Initialement concept dans les années 1960 et développée dans les années 1970, la technologie LiDAR était encombrante, coûteuse et peu efficace pendant ses premières étapes. Cependant, avec les avancées technologiques conduisant à des appareils plus petits, le LiDAR est devenu une technologie plus accessible et essentielle dans diverses industries, y compris les véhicules autonomes.

 

Comment le LiDAR est-il utilisé dans les voitures ?

Dans les voitures, la technologie LiDAR aide le véhicule à percevoir et comprendre son environnement. La technologie utilise des impulsions laser pour créer des cartes 3D de son environnement, y compris des objets tels que les bâtiments, les routes et les autres véhicules. Ces informations sont ensuite combinées avec d'autres données pour assurer une navigation sécurisée.

 

En effet, le LiDAR suit les obstacles et les véhicules pour maintenir des distances de sécurité. En utilisant ces données, il est capable d'identifier les panneaux de signalisation routière, les feux de circulation et les marquages routiers pour une analyse des dangers en temps réel. Cette technologie est primordiale pour assurer le bon fonctionnement et la sécurité des véhicules autonomes.

 

Types de capteurs LiDAR

 

LiDAR mécanique

Le LiDAR mécanique utilise un miroir rotatif pour balayer le faisceau laser, traitant les impulsions laser de retour pour produire une carte 3D de l'environnement. Il est couramment utilisé dans la cartographie, la topographie et la robotique, et fournit des données haute résolution. Cependant, il peut être plus volumineux et moins fiable que d'autres types de LiDAR, tels que les dispositifs à semi-conducteurs (solid-state).

 

LiDAR à semi-conducteurs

Le LiDAR à semi-conducteurs (Solid-State LiDAR) utilise un laser à semi-conducteurs et un photodétecteur pour émettre et détecter des impulsions laser, ce qui en fait une solution de détection LiDAR compacte et fiable. Le laser émet des impulsions lumineuses qui rebondissent sur les objets et reviennent vers le photodétecteur, qui calcule le temps écoulé pour que la lumière parcourt l'aller-retour. Cette information est utilisée pour générer une carte 3D de l'environnement, traitée par l'ordinateur LiDAR. Ce type de LiDAR est souvent utilisé dans les véhicules autonomes, la robotique et les applications nécessitant des données environnementales en temps réel et précises.

 

LiDAR FMCW (Frequency-Modulated Continuous-Wave)

Le LiDAR à modulation de fréquence continue (FMCW) utilise une méthode basée sur le radar pour mesurer la distance et la vitesse des objets à l'aide de la lumière. Contrairement aux systèmes LiDAR pulsés qui émettent des impulsions laser courtes et puissantes, le FMCW LiDAR utilise une forme d'onde continue qui augmente progressivement en fréquence avec le temps. Cela crée un interférogramme qui est utilisé pour déterminer la portée et la vitesse des objets dans le champ de vision. Le FMCW LiDAR offre des avantages tels qu'une plus grande portée de mesure, une meilleure résistance aux interférences, une empreinte environnementale réduite et la mesure simultanée de plusieurs objets. Il est largement utilisé dans les véhicules autonomes, l'automatisation industrielle et les applications nécessitant des informations détaillées sur l'environnement.

 

LiDAR Flash

Le LiDAR Flash utilise plusieurs capteurs et détecteurs pour générer une image 3D haute résolution de l'environnement. Il fonctionne en émettant de nombreuses impulsions laser en succession rapide et en mesurant le temps écoulé pour que chaque impulsion rebondisse sur les objets de l'environnement et retourne au photodétecteur. Les données résultantes sont utilisées pour fabriquer une carte 3D détaillée de l'environnement qui offre une vue complète de la zone environnante. Le LiDAR Flash est souvent utilisé dans des applications telles que la cartographie, la topographie et la robotique, où des données haute résolution sont nécessaires.

 

LiDAR hybride

Le LiDAR hybride combine plusieurs technologies pour fournir une vue plus complète de l'environnement. Il utilise les points forts de différentes technologies, telles que celles mentionnées ci-dessus, pour créer une carte 3D plus précise. Ce type de LiDAR est souvent utilisé dans les véhicules autonomes et les applications nécessitant des données environnementales détaillées.

 

Quand les voitures autonomes seront-elles commercialisées ?

Malgré les progrès réalisés dans ce domaine au cours des 20 dernières années, beaucoup pensent que les véhicules entièrement autonomes sont encore loin d'être sur nos routes, voire se demandent s'ils y arriveront un jour.

 

Les préoccupations sont principalement centrées sur quatre domaines principaux :

1. Le fait que de grands changements législatifs devront être mis en œuvre pour accueillir les véhicules sans conducteur sur les routes.
2. La cybersécurité devra être infaillible pour garantir que les véhicules ne puissent pas être piratés et contrôlés à distance.
3. L'infrastructure globale pour soutenir en toute sécurité les véhicules autonomes devra être mise en œuvre dans les villes, les pays et éventuellement dans le monde entier.
4. Les logiciels et l'intelligence artificielle ont encore un long chemin à parcourir avant que les voitures autonomes deviennent une réalité.

 

Nous examinerons chacune de ces raisons dans un prochain article.

 

En attendant, si vous cherchez à explorer un nouveau rôle dans l'industrie automobile, vous pouvez entrer en contact avec notre équipe automobile en envoyant un e-mail  à Dan, Guillaume ou Benoit à l'adresse: automotive@mrlcg.com.