Nowy czujnik zapewnia samochodom autonomicznym widok świata podobny do ludzkiego

AEye

Kiedy patrzysz przez przednią szybę swojego samochodu, nie widzisz świata w taki sam sposób, jak robi to kamera samochodowa. To, co widzisz, jest zniekształcane przez wewnętrzne działanie twojego mózgu, nadając priorytet szczegółom w centrum sceny, jednocześnie skupiając uwagę na peryferiach, aby dostrzec niebezpieczeństwo. Luis Dussan uważa, że ​​autonomiczne samochody również powinny mieć taką możliwość.

Jego startup, AEye, zbudował nowy rodzaj czujnika hybrydowego, który stara się to umożliwić. Urządzenie zawiera lidar półprzewodnikowy, kamerę przy słabym oświetleniu i chipy do uruchamiania wbudowanych algorytmów sztucznej inteligencji, które mogą przeprogramować w locie sposób użytkowania sprzętu. Dzięki temu system może ustalać priorytety, na które patrzy, aby zapewnić pojazdom bardziej wyrafinowany widok świata.

Dussan, założyciel i dyrektor generalny AEye, pracował w laboratoriach elektronicznych i optycznych w Lockheed Martin, Northrop Grumman i Jet Propulsion Laboratory NASA; wstrzymał doktorat z fizyki obliczeniowej, aby uruchomić startup. Początkowo planował zbudować sztuczną inteligencję, aby pomóc pojazdom prowadzić się same, ale wkrótce odkrył, że czujniki dostępne na rynku nie są w stanie dostarczyć danych, których chciał użyć. Zdaliśmy sobie sprawę, że musimy zbudować własny sprzęt – wyjaśnia. Więc zrobiliśmy.

Większość samochodów autonomicznych korzysta z czujników lidarowych, które odbijają promienie laserowe od pobliskich obiektów, aby tworzyć dokładne trójwymiarowe mapy otoczenia. Najlepsze dostępne na rynku wersje, wykonane przez lidera rynku Velodyne, są mechaniczne, błyskawicznie omiatają aż 128 ułożonych wiązek laserowych w pełnym 360 stopniach wokół pojazdu.

Ale chociaż są dobre, z tymi mechanicznymi urządzeniami jest kilka problemów. Po pierwsze, są drogie (patrz Lidar właśnie stał się lepszy — ale nadal jest zbyt drogi dla twojego samochodu). Po drugie, nie oferują dużej elastyczności, ponieważ lasery wskazują pod ustalonymi kątami. Oznacza to, że samochód może uchwycić bardzo szczegółowy widok nieba, gdy na przykład wjeżdża na wzgórze, lub patrzeć zbyt daleko w dal podczas jazdy po mieście z małą prędkością — i nie można tego zmienić.

AEye

Wiodąca alternatywa, lidar półprzewodnikowy, wykorzystuje elektronikę do szybkiego sterowania wiązką laserową w przód iw tył, aby osiągnąć ten sam efekt, co urządzenia mechaniczne. Wiele firm wykorzystało tę technologię, ponieważ można ją tanio wyprodukować. Ale powstałe w ten sposób czujniki, które są oferowane za jedyne 100 USD, skanują regularną, niezmienną prostokątną siatkę i nie oferują standardu danych wymaganych do jazdy z prędkością autostradową (patrz Lidar niskiej jakości utrzyma samochody autonomiczne w wolny pas ).

AEye chce nieco inaczej wykorzystać urządzenia półprzewodnikowe, programując je tak, aby emitowały wiązki laserowe w skupionych obszarach zamiast zwykłej siatki. Firma nie ujawnia jeszcze szczegółowych specyfikacji, jak dokładnie może sterować wiązką, ale twierdzi, że powinna być w stanie widzieć nawet 300 metrów z rozdzielczością kątową tak małą, jak 0,1 stopnia. To tyle samo, co wiodące na rynku urządzenia mechaniczne.

Konfiguracja AEye nie skanuje jednak całej sceny z tak wysokim poziomem szczegółowości przez cały czas: skanuje niektóre obszary w niższej rozdzielczości, a inne obszary w wyższej rozdzielczości, w zależności od priorytetu oprogramowania sterującego samochodu.

Mimo to fakt, że można go przeprogramować do woli, sprawia, że ​​jest to przydatna funkcja. Możesz wymieniać rozdzielczość, częstotliwość ponownego odwiedzania sceny i zasięg w dowolnym momencie, mówi Dussan. Ten sam czujnik może się dostosować. Na autostradzie jego widok można było skupić przede wszystkim na pasie przed nami, podobnie jak ludzkie oko, zbierając mniej punktów danych na obrzeżach obrazu. Na ulicach miast może pokrywać całe pole widzenia równo, ale losowo przesuwać punkty, aby zminimalizować szanse na ominięcie przeszkody.

Urządzenie może również wykorzystywać dane z aparatu w kilka sprytnych sposobów. Po pierwsze, może dodać kolor do surowych obrazów lidarowych. Trochę różni się to od sposobu, w jaki większość autonomicznych samochodów przetwarza lidar, wysyłając go do centralnego komputera w celu połączenia z danymi z innych czujników. Takie szybkie przetwarzanie jest przydatne do szybkiego wykrywania rzeczy, w których ważny jest kolor, takich jak światła hamowania.

AEye

Kluczową innowacją jest jednak to, w jaki sposób kamera może być używana do kierowania tym, na czym skupia się lidar. Dzięki szybkim algorytmom rozpoznawania obrazu działającym na jego chipach, mówi Dussan, lidar może skierować swój wzrok, aby zwracać szczególną uwagę na samochody, pieszych lub cokolwiek innego, co pokładowa sztuczna inteligencja ma uznać za ważne.

Ingmar Posner, profesor nadzwyczajny inżynierii informacji na Uniwersytecie Oksfordzkim i założyciel uniwersyteckiego odłamu autonomicznej jazdy, Oxbotica, mówi, że rodzaj adaptacyjnego obrazowania jest dobry dla interpretacji świata na wyższym poziomie. Sugeruje jednak, że firmy zajmujące się samochodami autonomicznymi prawdopodobnie nie zdecydowałyby się na samodzielne wykorzystanie tego rodzaju obrazowania. Zamiast tego mogą zdecydować się na użycie zestawu zwykłych czujników, aby uzupełnić urządzenie takie jak AEye ze względów bezpieczeństwa.

Tak czy inaczej, jest jeden punkt, w którym nie można się obejść: urządzenie AEye ma pole widzenia tylko 70°, co oznacza, że ​​samochód potrzebowałby pięciu lub sześciu czujników rozmieszczonych wokół niego, aby uzyskać pełne 360 ​​stopni. A to rodzi zabójcze pytanie: ile to będzie kosztować? Dussan nie zobowiąże się do podania liczby, ale wyjaśnia, że ​​ma to być opcja z najwyższej półki – nie konkurująca z urządzeniami półprzewodnikowymi za sto dolarów, ale wymagająca urządzeń o wysokiej rozdzielczości, takich jak te wyprodukowane przez Velodyne. Mówi, że jeśli chodzi o pełny zestaw czujników w całym samochodzie, jeśli porównasz prawdziwe jabłka z jabłkami, będziemy mieli najtańszy system.

Wydaje się, że niektórzy ludzie są już przekonani do tego pomysłu. AEye twierdzi, że obecnie współpracuje z jednym z największych producentów pojazdów na świecie, aby przetestować czujniki w taksówkach-robotach.

ukryć