211service.com
Lidar van lage kwaliteit houdt zelfrijdende auto's op de langzame rijstrook
Dhr. technisch
De race om autonome auto's voor de massamarkt te bouwen, creëert een grote vraag naar lasersensoren die voertuigen helpen hun omgeving in kaart te brengen. Maar goedkopere versies van de hardware die momenteel wordt gebruikt in experimentele zelfrijdende voertuigen, leveren mogelijk niet de kwaliteit van de gegevens die nodig zijn voor het rijden op snelwegsnelheden.
De meeste auto's zonder bestuurder maken gebruik van lidar-sensoren, die laserstralen van nabije objecten weerkaatsen om 3D-kaarten van hun omgeving te maken. Lidar kan gegevens van betere kwaliteit leveren dan radar en is superieur aan optische camera's omdat het niet wordt beïnvloed door variaties in het omgevingslicht. Je hebt waarschijnlijk het bekendste voorbeeld van een lidar-sensor gezien, geproduceerd door marktleider Velodyne. Het ziet eruit als een ronddraaiend koffieblik bovenop auto's die zijn ontwikkeld door Waymo en Uber.
Maar niet alle lidar-sensoren zijn gelijk gemaakt. Velodyne heeft bijvoorbeeld een scala aan aanbiedingen. Het high-end model is een kolos van $ 80.000 genaamd HDL-64E - dit is degene die veel op een koffieblikje lijkt. Hij spuugt 64 laserstralen boven elkaar uit. Elke straal wordt gescheiden door een hoek van 0,4° (kleinere hoeken tussen de stralen zijn gelijk aan een hogere resolutie), met een bereik van 120 meter. Aan de andere kant verkoopt het bedrijf de kleinere Puck voor $ 8.000. Deze sensor gebruikt 16 lichtstralen, elk gescheiden door 2,0°, en heeft een bereik van 100 meter.
Bekijk de onderstaande video's om te zien wat die cijfers betekenen. Het toont de onbewerkte gegevens van de HDL-64E bovenaan en de Puck onderaan. De 64 horizontale lijnen van de dure sensor geven de scène in detail weer, terwijl het beeld van zijn goedkopere broer het moeilijker maakt om objecten te herkennen totdat ze veel dichter bij de auto zijn. Hoewel beide sensoren nominaal een vergelijkbaar bereik hebben, maakt de lagere resolutie van de Puck het minder nuttig voor obstakels totdat ze veel dichter bij het voertuig zijn.
Met een snelheid van 70 mijl per uur biedt het spotten van een object op bijvoorbeeld 60 meter afstand twee seconden om te reageren. Maar als je met die snelheid reist, kan het 100 meter duren voordat je tot stilstand komt. Een bruikbaar bereik van ergens dichter bij 200 meter is een beter doelwit om op te schieten om autonome auto's echt veilig te maken.
Dat is waar de kosten om de hoek komen kijken. Zelfs een sensor van $ 8.000 zou een enorm probleem zijn voor elke autofabrikant die een zelfrijdende auto wil bouwen die een normaal persoon zich kan veroorloven. Daarom maken veel sensorfabrikanten nieuwe soorten solid-state lidar-apparaten, die een reeks kleine antennes gebruiken om een laserstraal elektronisch te sturen in plaats van mechanisch. Deze apparaten beloven gemakkelijker op schaal te produceren en goedkoper dan hun mechanische broeders. Dat zou ze een smakelijke optie maken voor autobedrijven, waarvan velen al in 2021 autonome auto's willen bouwen voor de massamarkt.
Maar sommige van deze nieuwe solid-state apparaten hebben momenteel misschien niet de betrouwbaarheid die nodig is om zelfrijdende auto's veilig en betrouwbaar te laten werken op snelwegsnelheden.
De Franse fabrikant van auto-onderdelen Valeo, bijvoorbeeld, beweert de eerste laserscanner ter wereld voor auto's te hebben gebouwd die klaar is voor grootschalige productie. de SCALA . Het beschikt over: vier datalijnen met een hoekresolutie van 0,8° . Automotive Nieuws eerder gemeld dat Valeo de lidar-sensor zal leveren die wordt gebruikt in de nieuwe Audi A8, hoewel Audi op het moment van schrijven weigerde dit te bevestigen en Valeo niet reageerde op een verzoek om details. De nieuwe A8 is de eerste productieauto met lidar en kan zelf rijden, maar alleen in druk verkeer met snelheden van minder dan 60 kilometer per uur.
In juni vertelde Graeme Smith, CEO van Oxbotica, de spin-off van Oxbotica, dat autonoom rijden van de Universiteit van Oxford gaat MIT Technology Review dat hij denkt dat een afweging tussen datakwaliteit en betaalbaarheid in de lidarsector de snelheid waarmee autonoom hogesnelheidsvoertuigen de weg opgaan, zou kunnen beïnvloeden. Toepassingen met een lage snelheid kunnen sneller betaalbaarder zijn dan toepassingen met een hogere snelheid, legde hij uit. Als je een laser wilt die meer dan 250 meter kan werken, heb je een fijn gekalibreerde laser nodig. Als je in een omgeving met lagere snelheden werkt en je kunt rondkomen met een bereik van 15 meter, dan kun je het je veroorloven om een veel goedkopere sensor te gebruiken.
Austin Russell, de CEO van lidar-startup Luminar, zegt dat zijn bedrijf er actief voor heeft gekozen om geen solid-state hardware in zijn sensoren te gebruiken, omdat het van mening is dat hoewel het mechanisch sturen van een straal duurder is, het momenteel fijner gedetailleerde beelden oplevert die essentieel zijn voor veilig rijden. Het maakt niet uit hoeveel machine learning-magie je op een paar punten [op een object] gooit, je kunt niet weten wat het is, zegt hij. Als je een doelwit pas op 30 meter of zo ziet, is dat bij snelwegsnelheden een fractie van een seconde.
De standaard van solid-state apparaten die beschikbaar zijn voor gebruik in voertuigen zal in de loop van de tijd natuurlijk verbeteren. LeddarTech , is bijvoorbeeld een Canadees bedrijf gevestigd in Quebec dat gespecialiseerd is in solid-state apparaten en referentieontwerpen produceert die fabrikanten van auto-onderdelen vervolgens als model zullen gebruiken om hardware op grote schaal te produceren. Luc Langlois van het bedrijf zegt dat een van zijn ontwerpen, die een autobedrijf naar schatting ongeveer $ 75 kost om te produceren, acht of 16 lijnen zal bevatten en in december 2018 beschikbaar zal zijn. Een versie met een hogere resolutie, met 64 lijnen en naar schatting ongeveer $ 100, volgt ongeveer een jaar later.
Velodyne van zijn kant heeft beloofd een solid-state lidar-apparaat te bouwen, waarvan John Eggert, directeur van autoverkoop en marketing, zegt dat het 32 laserlijnen zal gebruiken en een bereik van 200 meter zal hebben, hoewel hij niet zal ingaan op de resolutie geleverd door de hardware. En Israëlische startup Innoviz Technologies beweert om een eenheid van $ 100 te maken met een bereik van 200 meter en een hoekresolutie van 0,1°. Beide bedrijven hebben beloofd die sensoren ergens in 2018 in productie te nemen, hoewel de omvang van de productie en de beschikbaarheid onbekend blijven. Quanergy, een startup uit Silicon Valley, bouwt zijn eigen solid-state apparaat van $ 250, dat later dit jaar in productie moet gaan, maar op het moment van schrijven heeft hij niet gereageerd op meerdere verzoeken om gedetailleerde specificaties.
Oxbotica's Smith denkt dat autofabrikanten misschien gewoon moeten wachten op een goedkope sensor die de resolutie biedt die nodig is voor rijden op hoge snelheid. Het zal zijn als camerasensoren, zegt hij. Toen we voor het eerst cameratelefoons hadden, waren het een soort basiscamera's. En toen kwamen we op een bepaald punt waar niemand er echt meer om gaf, want er was een eindige grens aan het menselijk oog. Makers van autonome auto's kunnen merken dat de prestaties van de lidar-sensoren ook afnemen, uiteindelijk.
(Lees meer: Spinning-laserprobleem van zelfrijdende auto's, Audi's nieuwe A8 kan zichzelf besturen, maar eigenaren moeten voorzichtig zijn, schoolverlater zegt dat hij het meest cruciale onderdeel van zelfrijdende auto's heeft gekraakt)