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09.02.2017 | Sensorik | Im Fokus | Onlineartikel

Autohersteller setzen auf Lidar-Sensoren

Autor:
Christiane Köllner

Mit Lidar sollen Autos richtig sehen lernen. Laut einer aktuellen Studie stehen die Sensoren vor einer flächendeckenden Einführung. Die Fahrzeughersteller entwickeln bereits Strategiepläne.

Viele Automobilhersteller planen für das automatisierte Fahren mit Lidar als zentraler Komponente, geht aus der aktuellen Studie "Automotive Lidar Market for Adas and Automated Driving, Global 2016" des Beratungsunternehmens Frost & Sullivan hervor. Demnach werden die zunächst noch mechanischen Lidar-Systeme immer häufiger für Funktionen des automatisierten Fahrens auf Level drei und vier eingesetzt. Bis zum Jahr 2025 soll dann das kontaktlose beziehungsweise Solid-State-Lidar flächendeckend in den Markt drängen, prognostiziert die Studie. Die Nachfrage nach 3-D-Mapping und Bildgebung, einer verbesserten Gesamtleistung, automatisierter Verarbeitung von graphischer Datenerfassung und autarken Sensoren mit Höchstleistungen in der Dämmerung seien Faktoren, die die Entwicklung und Annahme von Lidar-Sensoren in Sensoreinheiten von Fahrerassistenzsystemen für automatisierte Fahrzeuge vorantreiben. 

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LIDAR-Sensorik

LIDAR : Light Detection And Ranging ist ein optisches Messverfahren zur Ortung und Messung der Entfernung von Objekten im Raum. Prinzipiell ähnelt dieses System dem Radarverfahren, wobei allerdings anstelle von Mikrowellen beim LIDAR Ultraviolett-, Infrarot- oder Strahlen aus dem Bereich des sichtbaren Lichts (daher LIDAR) verwendet werden. 

"Die meisten Erstausrüster verwenden Lidar als Alternative zu Kamera und Radar, bis eine stabile Sensorik-Lösung gefunden ist," erklärt Frost & Sullivan-Intelligent-Mobility-Senior-Analyst Anirudh Venkitaraman. "Eine Konsolidierung im Markt hat zum Auftreten einiger weniger Hauptakteure, wie Ibeo-ZF, Leddartech-Valeo, Quanergy-Delphi und ASC-Continental geführt, die eine entscheidende Rolle bei der Technologieentwicklung spielen. Dies wird eine kostengünstige, kontaktlose Lidar-Entwicklung für eine flächendeckende Einführung nach 2025 ermöglichen."

Flächendeckende Lidar-Entwicklung erwartet

Lidar (Light detection and ranging) "ist ein optisches Messverfahren zur Ortung und Messung der Entfernung von Objekten im Raum. Prinzipiell ähnelt dieses System dem Radarverfahren, wobei allerdings anstelle von Mikrowellen beim Lidar Ultraviolett-, Infrarot- oder Strahlen aus dem Bereich des sichtbaren Lichts (daher Lidar) verwendet werden", erklären die Springer-Autoren Heinrich Gotzig und Georg Otto Geduld im Kapitel Lidar-Sensorik aus dem Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Neben vielen Vorteilen wie der großen Reichweite und der sehr guten Auflösung hat die Lidar-Technik jedoch auch eine Schwäche: "Lidarstrahlen werden durch Nebel und schlechte Sichtverhältnisse, vor allem Gischt, mitunter erheblich gedämpft, die Messreichweite wird dadurch entsprechend reduziert", ergänzen die Springer-Autoren im Kapitel Elektrik/Elektronik/Software aus dem Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik.

Die Frost & Sullivan-Studie unterscheidet zwischen mechanischem und kontaktlosem Lidar. Mechanische Lidar haben entweder einen rotierenden Spiegel oder feste Laser in einem drehbaren Körper und sind in der Lage, die Umgebung im 360-Grad-Winkel zu erfassen. Bei der Solid-State-Technik, die die Studie als "kontaktlose" Lidar bezeichnet, wird hingegen auf rotierende Spiegel verzichtet, um den Laser-Scanner kompakter und günstiger zu machen. Laut Studie werden Lidar für autonome Notbremsassistenten vorwiegend in Japan und Europa eingesetzt. Nordamerika bevorzuge Radar und Kamera-basierte Notbremsassistenten, während man in Korea eine hohe Durchdringung von AEBs mit Sensor-Fusion vorfinde. 

Strategiepläne für Lidar

In den nächsten vier Jahren soll es laut Studie womöglich zu einer Kommodifizierung der Level-zwei-Automatisierung und der Einführung der Technologie in einigen der Premiumserien großer OEMs kommen, wie etwa Ford, Hyundai und General Motors. Wie die Frost & Sulliven-Experten mitteilen, haben führende Marktteilnehmer eine Reihe von Strategieplänen für Lidar eingeführt: 

  • BMW wird vermutlich zunächst Funktionen für einen Stadt- und Autobahn-Piloten einführen neben einer bis 2022 vollautomatisierten Parklösung für die Serienmodelle i8, 7 und i5.
  • Mercedes-Benz wird bis 2017 voraussichtlich einen Level-drei-Autobahn-Piloten und verbesserte Parkfunktionen in der E-Klasse einführen.
  • die Kommerzialisierung von Level-drei-Funktionen in Ford-Modellen wird für 2025 oder später erwartet.
  • General Motors arbeitet an der Level-vier-Automatisierung des Cadillac bis 2025.
  • Toyota arbeitet an intelligenten Systemen zur Entlastung des Fahrers, hat sich bisher jedoch nur zögerlich auf einen Zeitplan zur Umsetzung einer vollständig autonomen Lösung eingelassen.
  • durch die Lancierung eines Lidar-automatisierten Fahrzeugs wird Google voraussichtlich mit anderen Top-OEMs im nordamerikanischen Markt konkurrieren.  

"Mechanische Lidar-Technik wird die einzige Lidar-Lösung sein, die Anwendungen für das automatisierte Fahren ermöglicht, bis kontaktlose Lidar um das Jahr 2020 zum Standard werden," erläutert Venkitaraman. "Wenn sie zum Einsatz kommen, dann für Funktionen des autonomen Fahrens auf Level drei und vier, wie etwa Spurhalte-Assistenten oder Autopilot-Funktionen, und forcieren damit die langsame Abschaffung von mechanischen Systemen bis 2025."

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Die Hintergründe zu diesem Inhalt

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LIDAR-Sensorik

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