Učiní radar s vysokým rozlišením a lidar bezpečnější auta zítřka?

Je tu problém s jedním z bezpečnostních systémů v Nissan Sentra 2018: Nefunguje to.

Dovolte mi upřesnit: Existuje a problém s jedním z bezpečnostních systémů v mnoha nových Nissanech, včetně Sentras, Altimas, Muranos a Pathfinders, a ve spoustě dnešních automobilů na silnici od jiných velkých značek, a podtrhuje základní problém s moderní mobilita: Vzhledem k tomu, že automobily stále více spoléhají na technologie, jako je radar, lidar a kamery, omezení těchto stávajících systémů se stávají stále více zřejmé.

„Automobilové radarové systémy jsou krátkozraké,“ uvádí odborný časopis Mikrovlny a RF napsal nedávno. „Chybí jim rozlišení k rozlišení předmětů v blízkosti vozidla, zatímco odhozené plechovky od sody a jiné kovové předměty mohou způsobit falešné poplachy, které zvyšují riziko nehod. Také mají potíže se zpracováním informací dostatečně rychle pro jízdu po dálnici.“

To se zdá ideální pro zásadní bezpečnostní prvek, že? Stěží.

Mluvíme konkrétně o systému varování před srážkou zepředu v Sentře 2018 a řadě asistenčních funkcí řidiče, které chrání řidiče; Nissan tomu říká Safety Shielda v květnu uvedl, že šest modelů – celkem zhruba 1 000 000 Nissanů – bude zahrnovat automatické nouzové brzdění jako standardní funkci. AEB spoléhá na radar v přední mřížce, aby detekoval překážky před vozem, varoval před možnými kolizemi a šlápl na brzdy, pokud to řidič nemůže. Moc špatné nefunguje správně. Problém s radarovým modulem vyrobeným společností Bosch má za následek, že se některé senzory během cesty znovu a znovu deaktivují, z přístrojové konzoly se ozve hlasité pípnutí a dvojice oranžových upozornění.

Jiné oči pro dnešní vozidla, včetně videokamer a lidarů, mají své vlastní problémy. Problém senzorů je všudypřítomný napříč modely a napříč automobilovým průmyslem – a řešením mohou být nové technologie.

Zde přichází „radar s vysokým rozlišením“

Videokamery jsou dvourozměrné, nedokážou detekovat hloubku – a proto nejsou skutečně užitečné, pokud jde o zjištění chodce na přechodu před vámi. Zde přichází na řadu radar a jeho schopnosti trojrozměrného mapování. Tady je věc: Radar se za desítky let skutečně nezměnil. Víte, že zametací, pingové věci používají letištní věže? Ano, radar. A odborníci se dělí na to, zda je dost dobrý pro požadavky na přesnost automobilů.

„Pro dnešní bezpečnostní pokyny... radar naprosto postačuje,“ řekl pro Digital Trends Kamal Khouri, viceprezident pokročilých asistenčních systémů pro řidiče v NXP Semiconductors. „I když radar nemusí být schopen detekovaný objekt klasifikovat, má schopnost detekovat objekty na velkou vzdálenost a určit směr jejich pohybu a rychlost. To není něco, co kamera dokáže.“

NXP je světovým lídrem v automobilových radarových systémech, ale i Khouri je ochoten přiznat nedostatky radaru. V rozhovoru pro Connected Car Magazine poznamenal: „Slabinou dnešního automobilového radaru je jeho rozlišení a schopnost jasně identifikovat objekty a klasifikovat je. Dnešní radarový systém vám může říct, že je přítomen nějaký objekt, ale nedokáže vám říct, o jaký objekt jde.

Ale stejně jako předtím hudba a televize, radar přechází do vysokého rozlišení díky nové generaci startupů, které mohou mít odpověď na problém, o kterém jste ani nevěděli, že má vaše auto. Zadejte radar s vysokým rozlišením. Ale co to přesně je?

Podle Rogera Keena, Radar Segment Manager v NXP, radar s vysokým rozlišením znamená zlepšení v řadě klíčových atributů: dosah, dopplerovský a azimut nebo úhel.

„Podívejme se krátce na úhlové rozlišení,“ řekl Keen pro Digital Trends. „U autonomních vozidel je zlepšení úhlového rozlišení nejpatrnější, protože to nejen umožňuje radarovým systémům rozlišit dva objekty ve stejné vzdálenosti, ale také umožňuje radarovým systémům rozlišit chodce od lehkého vozidla od a velké nákladní auto. To je samozřejmě velmi důležité při navrhování senzorových systémů autonomních vozidel zítřka.

To je důvod, proč NXP pracuje na vlastních čipech s vysokým rozlišením. Na veletrhu CES v roce 2018 společnost oznámila Radarový vysílač MR3003, díl s vysokým rozlišením speciálně navržený pro automobilové aplikace. Ale celá řada startupů se snaží vyzvat úřadujícího obra v závodě o vysoké rozlišení.

Je tam firma tzv Uhnder které spolu s dodavatelem dílů Magna mají postavil radar s vysokým rozlišením, například. Nazývá se ICON RADAR a „pomáhá zacelit propast mezi úrovní 3 a úrovní 5 k dosažení plně spolehlivého autonomního řízení,“ píší společnosti.

Pak je tu Vlna duchů, což je revoluční radar – poznáte to, protože to je název domovské stránky společnosti, takže to musí být pravda (to je sarkasmus, pokud si nejste jisti). A společnost Oculii, která vyrábí polovodičový HD radar, který se spoléhá na pokročilé zpracování signálu a závratnou řadu módních slov, aby...dobře, chápete.

Digital Trends oslovilo několik těchto tajnůstkářských startupů a žádný se nechtěl účastnit tohoto příběhu – možná snaha ochránit „obchodní tajemství“. Může to také signalizovat, že HD radar je stále jen nápad ve složce na stole někoho z marketingu. Ale může existovat i jiné řešení.

Dokáže Lidar vyřešit problém?

Lidar je jako radar, ale se světelnými paprsky místo zvukových vln a systémy pro dnešní auta se skládají z velkých točících se kbelíků, které sedí na střeše a stojí tisíce dolarů za kus. Vaše vozidlo potřebuje několik, aby nakreslilo 3D obrázek silnice před vámi – ale to se opravdu nezdá jako praktické řešení, že? Mnoho společností tedy zkouší nové věci, zejména polovodičová zařízení, která se dramaticky zmenšují a šetří peníze. Ale jsou lepší?

„Určitě se žádný z nich ani vzdáleně nepřibližuje skutečnému splnění klíčových výkonnostních specifikací, které jsou skutečně požadovány,“ Austin Russell, zakladatel a generální ředitel společnosti Luminární, řekl nám na začátku léta. „Pokud chcete lidar v pevném stavu za 100 dolarů, můžete jít dolů do Best Buy a jeden si vybrat. Je to vyhledávač golfových vzdáleností. Jistě, technicky vidí na několik set metrů – řekne vám, jak daleko je vlajka. Ale platí to i pro autonomní auta? Rozhodně ne."

Russel strávil roky vymýšlením lepšího systému, pomocí alternativní chemie a přehodnocením fyziky lidaru se zcela jinou vlnovou délkou světla. Problém je v tom, že nebyly snadno dostupné žádné běžně dostupné komponenty. Luminar je tedy postavil. Všichni.

„Místo toho, abychom šli dolů do naší továrny v San Jose a vzali si nějaké křemíkové fotodiody a nějaké 905nanometrové lasery od stejných prodejců, od kterých je kupují všichni ostatní, museli jsme tyto 1550nanometrové lasery vyrobit od poškrábat. Víš, navrhni je. Museli jsme si vyrobit vlastní speciální materiál – fotodiody indium gallium arsenid, to je materiál, který musíte použít, abyste to viděli vlnovou délkou světla, už nemůžete použít křemík, což je opravdu snadné… dokonce jsme si museli vyrobit vlastní čipy pro Systém."

Luminarovy čipy mohou vylepšit stávající lidarové senzory, ale znamená to, že by výrobci automobilů mohli jednoho dne snížit počet senzorů – zvláště pokud, jak jsme viděli, radar možná nefunguje příliš dobře?

Prozatím: Žádné řešení na radaru

Stejně jako zdravá snídaně musí mít auta vyvážený poměr různých senzorů. Radar zůstane klíčový, říkají odborníci – ale auta budou stále více spoléhat na lidar.

„Abyste vytvořili samořídící systém, potřebujete kombinaci kamer, radaru a lidaru,“ Jada Tapley, viceprezidentka pro pokročilé inženýrství ve společnosti Aptiv, nám řekl na začátku tohoto roku.

"Průmysl používá tři snímací systémy z nějakého důvodu," řekl Khouri Connected Car Mag. „Je to proto, že žádný systém není úplný ve své schopnosti umožnit autonomní řízení nebo funkce ADAS (pokročilé asistenční systémy řidiče). Všechny systémy – kamera, LiDAR, radar – mají své silné a slabé stránky.

A vzhledem k nedostatkům, které dnes existují, se technologie jeví jako omezující faktor, a to jak v bezpečnostních systémech, jako je AEB, tak ve snaze o plně autonomní vozidla. Mějte na paměti, že inženýři stále soutěží o řešení – a možná byste měli závodit o něco méně agresivně.

Doporučení redakce

• Zkušební jízdy a nákupy mobilních telefonů umožňují nebo přerušují prodej aut pro Hispánce z USA
• Tento radarový systém by mohl konečně skoncovat s umíráním dětí v rozpálených autech
• Policejnímu autu Tesla Model S během honičky ve vysoké rychlosti téměř dojde elektřina
• Špičkový zmrzlinářský vůz Nissan odstraní výpary z vaší objednávky
• Jak by technologie Nissanu „neviditelné pro viditelné“ mohla připravit cestu pro autonomní vozy