¿Qué es el LiDAR?

LiDAR, siglas de Light Detection and Ranging (detección y medición de la luz), es una tecnología de detección por tiempo de vuelo que emite impulsos láser de baja potencia y a prueba de ojos y mide el tiempo que tarda el láser en completar un viaje de ida y vuelta entre el sensor y un objetivo. Los datos agregados resultantes se utilizan para generar una imagen de nube de puntos en 3D, proporcionando tanto la ubicación espacial como la información de profundidad para identificar, clasificar y seguir objetos en movimiento.

Los fundamentos de las soluciones tecnológicas LiDAR de Quanergy

*El"tiempo de vuelo" entre la transmisión y la recepción de la luz emitida permite medir la distancia, lo que permite crear una nube de puntos de un objeto o entorno de forma continua y en tiempo real.

LiDAR

¿Qué es una nube de puntos?

Las nubes de puntos son grandes conjuntos de datos compuestos por datos de puntos en 3D. Estas nubes de puntos contienen datos brutos de los alrededores que se escanean de objetos en movimiento, como vehículos y personas, así como de objetos fijos, como edificios, árboles y otras estructuras permanentes. Una nube de puntos que contiene datos puede ser transformada por un sistema de software para crear imágenes 3D basadas en LiDAR de un área determinada.

LiDAR

¿Qué es el campo de visión?

El campo de visión se define como el ángulo en grados cubierto por un sensor. Normalmente, el rendimiento del sensor LiDAR se mide en el campo de visión horizontal y vertical.

LiDAR

Reflectividad LiDAR

El LiDAR funciona detectando y midiendo el retorno de la luz al receptor del sensor. Algunos objetivos reflejan la luz mejor que otros, lo que hace que sean más fáciles de detectar y medir de forma fiable hasta el alcance máximo del sensor. Por ejemplo, una superficie blanca devuelve una mayor cantidad de luz en comparación con una superficie negra, que absorbe más luz. Esto hace que un objetivo blanco sea más fácil de detectar o medir de forma fiable a distancias más largas en comparación con un objetivo muy oscuro.

Los objetivos con forma de espejo también son más difíciles de detectar y medir porque, a diferencia de los objetivos difusos que dispersan la luz en muchas direcciones, los objetos con forma de espejo sólo reflejan un pequeño haz de luz enfocado que puede no reflejarse directamente en el receptor del sensor.

En cambio, los objetos retrorreflectantes -como las señales de tráfico y las matrículas- devuelven un alto porcentaje de luz al receptor y son buenos objetivos para los sensores LiDAR. Debido a estas diferencias, el rendimiento en el mundo real y el alcance efectivo máximo de un sensor LiDAR pueden variar en función de la reflectividad de la superficie del objetivo. Póngase en contacto con el equipo de ventas de Quanergy para hablar de su aplicación específica.

LiDARs

¿Cuáles son los diferentes tipos de LiDAR?

Quanergy ofrece sensores LiDAR 3D de alto rendimiento y software de percepción inteligente que mejoran la seguridad, la eficiencia y el rendimiento, al tiempo que reducen los costes en una amplia variedad de mercados y aplicaciones.

Nuestra serie M patentada de sensores LiDAR cuenta con una alta resolución y un campo de visión de 360 grados para generar ricas nubes de puntos 3D en tiempo real a larga distancia. Estos sensores LiDAR rentables y de alta definición son una solución robusta y fiable para las aplicaciones más exigentes del mundo real que requieren el mayor campo de visión y el mayor alcance.

La tecnología Optical Phased Array (OPA) es una verdadera tecnología LiDAR de estado sólido 100% CMOS que proporciona el más alto nivel de fiabilidad, longevidad y rentabilidad en un dispositivo ultracompacto, lo suficientemente pequeño como para caber en la palma de la mano. Gracias a la tecnología OPA, no hay piezas móviles a escala macro o microscópica. Esto garantiza una gran resistencia a las vibraciones y proporciona más de 100.000 horas de tiempo medio entre fallos (MBTF). El proceso de silicio CMOS, asequible y escalable, permite la producción en masa y un ahorro de costes líder en el sector.

LiDAR

¿En qué se diferencia el LiDAR de los sistemas basados en cámaras y radares?

Tanto el LiDAR como el radar se utilizan para determinar la velocidad, el alcance y el ángulo de los objetos en movimiento. El radar utiliza ondas de radio en lugar de luz, mientras que las cámaras se basan en millones de píxeles o megabytes para procesar una imagen 2D.

A diferencia del radar, el LiDAR puede proporcionar una imagen 3D completa en tiempo real del mundo que le rodea. Además, a diferencia de las cámaras, el LiDAR no supone ningún riesgo de información de identificación personal (PII) y tiene un menor índice de falsas alarmas. El LiDAR crea una imagen del objetivo al mismo tiempo que determina la distancia del objeto, proporcionando así una vista en 3D del objeto y un cálculo preciso de la dirección en la que se está moviendo, algo que ni las cámaras ni el radar pueden proporcionar.

Además, ni el radar ni las cámaras pueden ver con precisión en la oscuridad o a través de condiciones meteorológicas como la lluvia o la nieve, que limitan sustancialmente sus capacidades de "visión". El LiDAR también puede proporcionar mediciones de la superficie y una resolución precisa de los objetos dentro de un determinado rango.

Comparación de las tecnologías de detección

LiDAR

Radar

Vídeo

Dimensiones de los sensores 3D 1D 2D
Rango
Campo de visión
Detección de objetos - Forma / Orientación
Detección de objetos - Movimiento estático / lateral
Resolución con rango
Precisión del rango
Lluvia, nieve, smog, polvo, tormenta de arena
Niebla
Luz ambiental - Oscuridad total / Luz solar brillante
Leer señales/color
Intensidad / Reflectividad
La tabla de comparaciones está sujeta a cambios sin previo aviso

Para los vehículos autónomos, el sistema de sensores más robusto y seguro sería el conjunto completo de LiDAR, radar y cámaras de vídeo, con el LiDAR como sensor principal.

LiDAR

¿Es imprescindible el LiDAR para un coche autónomo?

El LiDAR, a diferencia de las cámaras y el radar, puede funcionar en cualquier condición de luz, de día o de noche, lo que lo convierte en una tecnología esencial para los vehículos autónomos. Las cámaras, el radar y otras tecnologías pueden ayudar a los vehículos a "ver" su entorno, pero sólo hasta cierto punto. Cuando oscurece o llueve, la tecnología de las cámaras no puede ofrecer las imágenes de alta resolución necesarias para que los coches vean con precisión y distingan entre personas y otros objetos. El LiDAR sigue siendo el único tipo de sensor que ofrece el mayor rango de precisión y la mejor resolución angular, lo que hace que el LiDAR sea crucial para garantizar la seguridad de los pasajeros y los peatones.

LiDAR

¿Qué industrias utilizan LiDAR?

La tecnología LiDAR tiene un amplio uso en innumerables aplicaciones en los siguientes sectores: cartografía, ciudades inteligentes, espacios inteligentes, seguridad, automatización industrial y transporte.