Ще направят ли радарът и лидарът с висока разделителна способност утрешните автомобили по-безопасни?

Има проблем с една от системите за безопасност в Nissan Sentra 2018 г: Не работи.

Позволете ми да поясня: Има a проблем с една от системите за безопасност в много нови Нисани, включително Sentras, Altimas, Muranos и Pathfinders, и в много коли на пътя днес от други големи марки, и подчертава основен проблем с модерна мобилност: Тъй като автомобилите все повече разчитат на технологии като радар, лидар и камери, ограниченията на тези съществуващи системи стават все по-големи очевидно.

„Автомобилните радарни системи са късогледи“, търговското списание Микровълни и радиочестоти написа наскоро. „Липсва им разделителната способност да различават предмети в близост до превозното средство, докато изхвърлените кутии от сода и други метални предмети могат да причинят фалшиви аларми, които увеличават риска от инциденти. Те също се борят да обработват информация достатъчно бързо за шофиране по магистрала.

Това изглежда идеално за важна функция за безопасност, нали? Едва ли.

Говорим конкретно за системата за предупреждение за челен сблъсък в 2018 Sentra и набора от функции за подпомагане на водача, които защитават водача; Nissan го нарича Safety Shield, и каза през май, че шест модела – общо около 1 000 000 Nissan – ще включват автоматично аварийно спиране като стандартна функция. AEB разчита на радар в предната решетка, за да открие препятствия пред автомобила, да предупреди за възможни сблъсъци и да натисне спирачките, ако водачът не може. Много лошо не работи правилно. Проблем с изработения от Bosch радарен модул има някои сензори, които се дезактивират отново и отново по време на пътувания, със силен звуков сигнал и двойка оранжеви сигнали, които светят от инструменталната конзола.

Други очи за днешните превозни средства, включително видеокамери и лидари, носят свои собствени проблеми. Проблемът със сензорите е широко разпространен сред моделите и в автомобилната индустрия - и новите технологии може да са решението.

Тук идва „радар с висока разделителна способност“

Видеокамерите са двуизмерни, не могат да открият дълбочина - и следователно не са особено полезни, когато става въпрос за забелязване на пешеходец на пешеходната пътека пред вас. Тук идва радарът и неговите умения за триизмерно картографиране. Ето нещо: Радарът не се е променил наистина от десетилетия. Знаете ли онова метене, пингване, което използват кулите на летищата? Да, радар. И експертите са разделени по въпроса дали е достатъчно добър за изискванията за прецизност на автомобилите.

„За днешните насоки за безопасност... радарът е абсолютно достатъчен“, каза Камал Хури, вицепрезидент на Advanced Driver Assistance Systems в NXP Semiconductors, пред Digital Trends. „Въпреки че радарът може да не е в състояние да класифицира открит обект, той има способността да открива обекти на голямо разстояние и да определя посоката на движение и скоростта му. Това не е нещо, което камерата може да направи.

NXP е световен лидер в автомобилните радарни системи, но дори Khouri е готов да признае недостатъците на радара. В интервю за списание Connected Car Magazine той отбеляза, че „слабостта на автомобилния радар днес е неговата разделителна способност и способността му да идентифицира ясно обекти и да ги класифицира. Една радарна система днес може да ви каже, че има обект, но не може да ви каже какъв е обектът.

Но подобно на музиката и телевизията преди това, радарът става с висока разделителна способност, благодарение на ново поколение стартиращи компании, които може да имат отговор на проблем, който дори не сте подозирали, че колата ви има. Въведете радар с висока разделителна способност. Но какво точно представлява?

Според Роджър Кийн, мениджър на радарен сегмент в NXP, радарът с висока разделителна способност означава подобрения в редица ключови атрибути: обхват, доплер и азимут или ъгъл.

„Нека разгледаме накратко ъгловата разделителна способност“, каза Кийн пред Digital Trends. „За автономните превозни средства подобрението в ъгловата разделителна способност е най-забележимо, защото не само позволява на радарните системи да разграничава два обекта в един и същ обхват, но също така позволява на радарните системи да разграничават пешеходец от леко превозно средство от голям камион. Това очевидно е много важно при проектирането на сензорни системи на автономните превозни средства на утрешния ден.“

Ето защо NXP работи върху свои собствени чипове с висока разделителна способност. На CES през 2018 г. компанията обяви MR3003 Радарно предавателно устройство, част с висока разделителна способност, специално проектирана за автомобилни приложения. Но цял набор от стартиращи фирми се стремят да предизвикат досегашния гигант в надпреварата с висока резолюция.

Има фирма, наречена Uhnder които заедно с доставчика на части Magna имат създаде радар с висока разделителна способност, например. Наречен ICON RADAR, той „помага за преодоляване на разликата между ниво 3 и ниво 5 за постигане на напълно надеждно автономно шофиране“, пишат компаниите.

След това има Ghostwave, което революционизира радара – можете да разберете, защото това е заглавието на началната страница на компанията, така че трябва да е вярно (това е сарказъм, ако не сте сигурни). И Oculii, който прави HD радар в твърдо състояние, който разчита на усъвършенствана обработка на сигнали и главозамайващ набор от модни думи за... е, разбирате идеята.

Digital Trends се свърза с няколко от тези потайни стартиращи фирми и никой не пожела да участва в тази история – може би опит за защита на „търговските тайни“. Може също така да сигнализира, че HD радарът все още е само идея в папка на бюрото на някой от маркетинга. Но може да има и друго решение.

Може ли Lidar да реши проблема?

Лидар е като радар, но със светлинни лъчи вместо звукови вълни, а системите за днешните автомобили се състоят от големи въртящи се кофи, които стоят на покрива и струват хиляди долари всяка. Вашият автомобил се нуждае от няколко, за да нарисува 3D картина на пътя пред вас – но това наистина не изглежда като практично решение, нали? Така че много компании опитват нови неща, особено твърди устройства, които се свиват драстично и спестяват пари. Но по-добри ли са?

„Със сигурност никой от тях не се доближава дори малко до действителното изпълнение на ключовите спецификации за ефективност, които наистина са необходими“, Остин Ръсел, основател и главен изпълнителен директор на Луминар, ни каза по-рано това лято. „Ако искате лидар в твърдо състояние за $100, можете да отидете до Best Buy и да вземете един. Това е далекомер за голф. Разбира се, той вижда технически на няколкостотин метра - ви казва колко далеч е знамето. Но приложимо ли е това за автономни автомобили? Абсолютно не."

Ръсел е прекарал години в измисляне на по-добра система, използвайки алтернативна химия и преосмисляйки физиката на лидара с напълно различна дължина на вълната на светлината. Предизвикателството е, че няма готови компоненти, които са лесно достъпни. Така Luminar ги създаде. Всички тях.

„Вместо да отидем до нашата фабрика в Сан Хосе и да вземем няколко силициеви фотодиода и някои 905-нанометрови лазери от същите доставчици, от които всички останали ги купуват, трябваше да направим тези 1550-нанометрови лазери от драскотина. Нали знаете, проектирайте ги. Трябваше да направим наш собствен специален материал - фотодиоди с индиев галиев арсенид, това е материалът, който трябва да използвате, за да видите това дължина на вълната на светлината, вече не можете да използвате силиций, който е наистина лесен за използване... дори трябваше да направим наши собствени чипове за система."

Чиповете на Luminar може да подобрят съществуващите лидарни сензори, но това означава ли, че производителите на автомобили могат да намалят броя на сензорите някой ден - особено ако, както видяхме, радарът може би не работи твърде добре?

Засега: Няма решение на радара

Подобно на здравословната закуска, автомобилите трябва да имат баланс от различни сензори. Експертите казват, че радарът ще остане ключов, но все повече автомобилите ще разчитат на лидар.

„Нуждаете се от комбинация от камери, радар и лидар, за да създадете самоуправляваща се система“, Джада Тапли, вицепрезидент на Advanced Engineering в Aptiv, ни каза по-рано тази година.

„Промишлеността използва три сензорни системи с причина“, каза Хури пред Connected Car Mag. „Това е така, защото никоя система не е пълна в способността си да позволява автономно шофиране или ADAS (усъвършенствани системи за подпомагане на водача) функции. Всички системи - камера, LiDAR, радар - имат своите силни и слаби страни."

И предвид слабостите, които съществуват днес, технологията изглежда е ограничаващ фактор, както в системите за безопасност като AEB, така и в стремежа към напълно автономни превозни средства. Имайте предвид, че инженерите все още се надпреварват за решение – и може би трябва да се състезавате малко по-малко агресивно.

Препоръки на редакторите

• Тест драйвовете и пазаруването на мобилни телефони правят или прекъсват продажбите на автомобили за латиноамериканците в САЩ
• Тази радарна система може най-накрая да сложи край на смъртта на деца в горещи коли
• Полицейска кола Tesla Model S почти остава без ток по време на преследване с висока скорост
• Високотехнологичният камион за сладолед на Nissan премахва изпаренията от вашата поръчка
• Как технологията на Nissan „от невидимо към видимо“ може да проправи пътя за автономни автомобили