211service.com
Niskiej jakości Lidar sprawi, że autonomiczne samochody będą się trzymały na wolnym pasie
Pan. technika
Wyścig w masową produkcję autonomicznych samochodów stwarza duże zapotrzebowanie na czujniki laserowe, które pomagają pojazdom mapować ich otoczenie. Jednak tańsze wersje sprzętu używanego obecnie w eksperymentalnych pojazdach autonomicznych mogą nie dostarczać danych o jakości wymaganej do jazdy z prędkością autostradową.
Większość autonomicznych samochodów wykorzystuje czujniki lidarowe, które odbijają promienie laserowe od pobliskich obiektów, tworząc trójwymiarowe mapy otoczenia. Lidar może dostarczać dane lepszej jakości niż radar i przewyższa kamery optyczne, ponieważ nie ma na niego wpływu zmiany oświetlenia otoczenia. Prawdopodobnie widziałeś najbardziej znany przykład czujnika lidarowego, wyprodukowanego przez lidera rynku Velodyne. Wygląda na to, że na samochodach takich jak Waymo i Uber znajduje się obracająca się puszka po kawie.
Ale nie wszystkie czujniki lidarowe są sobie równe. Na przykład Velodyne ma wiele ofert. Jego wysokiej klasy model to behemot o wartości 80 000 $, zwany HDL-64E — to ten, który wygląda jak puszka po kawie. Wyrzuca 64 wiązki laserowe, jedna na drugą. Każda wiązka jest oddzielona kątem 0,4° (mniejsze kąty między wiązkami oznaczają wyższą rozdzielczość), o zasięgu 120 metrów. Na drugim końcu firma sprzedaje mniejsze Krążek do hokeja za 8000 dolarów. Czujnik ten wykorzystuje 16 wiązek światła, każda oddzielona o 2,0°, i ma zasięg 100 metrów.
Aby zobaczyć, co oznaczają te liczby, spójrz na poniższe filmy. Na górze pokazuje surowe dane z HDL-64E, a na dole z Pucka. 64 poziome linie drogiego czujnika oddają scenę w szczegółach, podczas gdy obraz wytwarzany przez jego tańszego rodzeństwa utrudnia dostrzeżenie obiektów, dopóki nie znajdą się znacznie bliżej samochodu. Chociaż oba czujniki mają nominalnie podobny zasięg, niższa rozdzielczość krążka sprawia, że jest on mniej przydatny w przypadku przeszkód, dopóki nie znajdą się znacznie bliżej pojazdu.
Przy prędkości 70 mil na godzinę dostrzeżenie obiektu na, powiedzmy, 60 metrów, daje dwie sekundy na reakcję. Ale kiedy podróżujesz z taką prędkością, spowolnienie do zatrzymania może zająć 100 metrów. Przydatny zasięg około 200 metrów to lepszy cel do strzelania, aby autonomiczne samochody były naprawdę bezpieczne.
Tutaj pojawia się koszt. Nawet czujnik o wartości 8 000 USD byłby ogromnym problemem dla każdego producenta samochodów, który chciałby zbudować autonomiczny samochód, na który mogłaby sobie pozwolić normalna osoba. Z tego powodu wielu producentów czujników przygotowuje nowe rodzaje urządzeń lidarów półprzewodnikowych, które wykorzystują szereg maleńkich anten do sterowania wiązką laserową elektronicznie, a nie mechanicznie. Urządzenia te obiecują, że będą łatwiejsze w produkcji na dużą skalę i tańsze niż ich mechaniczni bracia. To sprawiłoby, że byłyby smaczną opcją dla firm samochodowych, z których wiele chce budować autonomiczne samochody na rynek masowy już w 2021 roku.
Jednak niektórym z tych nowych urządzeń półprzewodnikowych może brakować obecnie wierności wymaganej do tego, aby autonomiczne samochody działały bezpiecznie i niezawodnie przy prędkościach autostradowych.
Na przykład francuski producent części samochodowych Valeo twierdzi, że zbudował, jak twierdzi, pierwszy na świecie skaner laserowy do samochodów, który jest gotowy do produkcji wielkoseryjnej. SCALA . Zawiera cztery linie danych o rozdzielczości kątowej 0,8° . Wiadomości motoryzacyjne wcześniej informowaliśmy, że Valeo dostarczy czujnik lidarowy używany w nowym Audi A8, chociaż w momencie pisania tego tekstu Audi odmówiło potwierdzenia tego, a Valeo nie odpowiedziało na prośbę o szczegóły. Nowe A8 jest pierwszym seryjnym samochodem wyposażonym w lidar i może jeździć samodzielnie — ale tylko w dużym natężeniu ruchu z prędkością poniżej 60 km/h .
W czerwcu Graeme Smith, dyrektor naczelny Oxbotica, spinoff autonomicznej jazdy na Uniwersytecie Oksfordzkim, powiedział: Przegląd technologii MIT uważa, że kompromis między jakością danych a przystępnością cenową w sektorze lidarowym może wpłynąć na tempo, z jakim szybkie pojazdy autonomiczne wjeżdżają na drogi. Jak wyjaśnił, aplikacje o niskiej prędkości mogą być bardziej przystępne cenowo niż te o większej prędkości. Jeśli potrzebujesz lasera, który działa na ponad 250 metrach, potrzebujesz dokładnie skalibrowanego lasera. Jeśli pracujesz w środowisku o niższej prędkości i możesz sobie poradzić z zasięgiem 15 metrów, możesz pozwolić sobie na użycie znacznie tańszego czujnika.
Austin Russell, dyrektor generalny lidarowego startupu Luminar , mówi, że jego firma aktywnie zdecydowała się nie używać w swoich czujnikach sprzętu półprzewodnikowego, ponieważ uważa, że chociaż mechaniczne sterowanie wiązką jest droższe, obecnie zapewnia bardziej szczegółowe obrazy, które są kluczowe dla bezpieczna jazda. Nie ma znaczenia, ile magii uczenia maszynowego rzucisz w kilka punktów [na obiekt], nie możesz wiedzieć, co to jest, mówi. Jeśli widzisz cel tylko z odległości 30 metrów, przy prędkościach autostradowych to ułamek sekundy.
Oczywiście standard urządzeń półprzewodnikowych dostępnych do użytku w pojazdach z czasem ulegnie poprawie. LeddarTech , na przykład, to kanadyjska firma z siedzibą w Quebecu, specjalizująca się w urządzeniach półprzewodnikowych i produkująca projekty referencyjne, które producenci części samochodowych wykorzystają następnie jako model do produkcji sprzętu na dużą skalę. Luc Langlois z firmy mówi, że jeden z jej projektów, którego produkcja będzie kosztować firmę samochodową około 75 dolarów, będzie składał się z ośmiu lub 16 linii i będzie dostępny w grudniu 2018 roku. 100 dolarów, pojawi się około rok później.
Ze swojej strony Velodyne obiecał zbudować urządzenie do lidarów półprzewodnikowych, które według Johna Eggert, dyrektora ds. sprzedaży i marketingu w branży motoryzacyjnej, będzie wykorzystywać 32 linie laserowe i ma zasięg 200 metrów – choć nie będzie omawiał rozdzielczości. dostarczone przez sprzęt. I izraelski startup Innoviz Technologies roszczenia wyprodukować jednostkę za 100 dolarów z zasięgiem 200 metrów i rozdzielczością kątową 0,1°. Obie firmy obiecały wprowadzić te czujniki do produkcji w 2018 roku, choć skala produkcji i dostępność pozostają nieznane. Quanergy, startup z Doliny Krzemowej, buduje własne urządzenie półprzewodnikowe o wartości 250 USD, które ma wejść do produkcji jeszcze w tym roku, ale w czasie pisania tego tekstu nie odpowiadało na wiele próśb o szczegółowe specyfikacje.
Smith z Oxbotica uważa, że producenci samochodów mogą po prostu poczekać na tani czujnik, który oferuje rozdzielczość wymaganą do szybkiej jazdy. Będzie jak czujniki kamery, mówi. Kiedy po raz pierwszy mieliśmy telefony z aparatem, były to rodzaje podstawowych aparatów. A potem dotarliśmy do pewnego momentu, w którym nikogo już tak naprawdę nie obchodziło, ponieważ istniała skończona granica ludzkiego oka. Producenci samochodów autonomicznych mogą również stwierdzić, że wydajność czujnika lidar również się obniży — w końcu.
(Czytaj więcej: Problem z wirującym laserem w samochodach samojezdnych, nowe Audi A8 może jeździć samo, ale właściciele powinni postępować ostrożnie, rezygnacja ze studiów mówi, że pękł najważniejszy element samochodów autonomicznych)