Los vehículos autónomos están recibiendo mucha atención últimamente, y si esto último CES profetizó Cualquier cosa, es que esta tendencia tecnológica tiene un gran alcance. Con empresas como Audi, lexus, y Google Al explorar formas de llevar la experiencia de conducción al siglo XXI, no estamos lejos de un futuro en el que la conducción sea realizada por una máquina, no por un hombre. Pero antes de que puedas ir corriendo a tu distribuidor local (es broma; ninguno de estos está en su distribuidor local) para echar un vistazo a nuestros señores automatizados, notará una similitud sorprendente en prácticamente todos los modelos: el LIDAR. Sabemos lo que estás pensando: ¿El qué-DAR?
Láseres Frikkin
Uno de los equipos más integrales, costosos y notables que se encuentran en un vehículo autónomo es el sensor LIDAR similar a la Estrella de la Muerte, montado en el techo. LIDAR, que significa Detección y Rango de Luz, es una tecnología de detección remota que mide y mapea la distancia a los objetivos, así como otras características de propiedad de los objetos en su camino. Básicamente, LIDAR mapea su entorno iluminando sus objetivos con luz láser y luego analizando esa luz para crear una imagen digital de alta resolución.
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Si bien los sensores LIDAR se emplean en prácticamente todos los vehículos de investigación autónomos, la tecnología ya ha aparecido en automóviles con sistemas de control de crucero adaptativo (ACC).
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En los vehículos con ACC, se utiliza un dispositivo LIDAR montado en la parte delantera del vehículo, como el parachoques, para controlar la distancia entre ese vehículo y cualquier automóvil que esté delante de él. Si el vehículo que va delante reduce la velocidad o se acerca demasiado, el ACC aplica los frenos de forma independiente para reducir la velocidad del vehículo. Cuando las condiciones de la carretera se abren, el ACC permite que un vehículo acelere a una velocidad preestablecida por el conductor. Consulte mi reseña del 2013 mercedes sl550 para ver un ejemplo de un vehículo con control de crucero adaptativo.
Sin embargo, los sensores LIDAR montados en el techo funcionan de manera un poco diferente y se comportan de manera similar a lo que verías encima de una instalación satelital en un aeródromo o a bordo de un pequeño barco pesquero.
Aquí tenemos un plato de bajo giro (digamos 1 rpm) que reúne objetivos de largo alcance y baja resolución contra otros objetos (otras embarcaciones o aviones, por ejemplo). Esta retroalimentación de baja resolución puede funcionar para instalaciones estacionarias, pero los vehículos necesitan imágenes de resolución mucho mayor y a un alcance mucho más cercano.
Si bien no son cifras oficiales, las rpm cuentan con, digamos, Vehículo AASRV de Lexus, mostrado en CES, podría girar a 600 rpm. Este aumento de rpm permite al vehículo mapear su entorno con mayor detalle, velocidad (menos de un docenas de milisegundos), y precisión, que es esencial en una carretera donde las condiciones son constantemente cambiando.
Actualmente, los sensores LIDAR no se fabrican internamente, pero están disponibles comercialmente y son caros. Oh, muy caro. Un sensor Velodyne de primera línea, por ejemplo, puede costar 70.000 dólares cada uno y se puede encontrar girando hipnóticamente sobre los vehículos de investigación de Google, Lexus y Audi.
Hoja de ruta hacia la autonomía
LIDAR podría ser la pieza más destacada de tecnología sin conductor, pero como Paul Williamsen, Gerente Global de Educación y Capacitación Para Lexus International, me dice, la anatomía de los vehículos autónomos, incluido LIDAR, abarca cuatro aspectos relativamente amplios. dominios:
- Crear un vehículo en el que puedas controlar la dirección, la entrega de potencia y el frenado, todo de forma automática.
- Tecnología que permite al vehículo detectar el entorno que lo rodea.
- El procesamiento: qué determina ese vehículo, qué decisiones toma en función de lo que sucede a su alrededor.
- El resultado: qué acciones realiza el vehículo en función de ese procesamiento.
La ola del futuro
Además de que LIDAR proporcione retroalimentación sensorial, los vehículos autónomos emplean una tecnología no tan nueva llamada radar de ondas milimétricas, que involucra varios sensores infrarrojos y ópticos colocados en la parte delantera, lateral y trasera cuartos de un vehículo.
Como sin duda recordará de la clase de ciencias de la escuela secundaria, el radar de ondas milimétricas emite una frecuencia extremadamente alta (corta) longitudes de onda, que es ideal para detectar objetos (automóviles, peatones y animales grandes) en las inmediaciones de un vehículo. vecindad.
Los sensores infrarrojos y ópticos ya son una característica importante en los vehículos actuales de Audi, Lexus, Acura, Subaru y Mercedes. Lexus LS 460 2013, por ejemplo, lleva lo que se llama un sistema avanzado de precolisión (A-PCS). Esto funciona en conjunto con un radar de ondas milimétricas, proyectores frontales de infrarrojo cercano y una cámara estéreo montada en el frente. Esencialmente, A-PCS está diseñado para evitar colisiones a baja velocidad escaneando vehículos en las proximidades cercanas a lejanas, determinando posibles colisiones, y emitir indicadores audiovisuales si existe un peligro y, eventualmente, funcionar de forma autónoma aplicando contramedidas de frenado de emergencia.
Como puede ver, la tecnología de los vehículos autónomos es una combinación de protocolos de detección y procesamiento. Si bien se pueden colocar sensores de radar de ondas milimétricas dentro y alrededor del vehículo, ejemplos como los que se ven En los prototipos de Google y Lexus, normalmente cuentan con aún más sensores colgados de soportes en el costado del vehículo. parachoques. Estos permiten una detección de radar aún mayor en los lados del vehículo, en lugar de solo en el frente. De esta manera, se puede recopilar información con precisión en carriles adyacentes, cruces de calles e intersecciones.
Los cerebros del grupo
Por supuesto, toda esta información debe recopilarse y procesarse, razón por la cual los vehículos autónomos, ahora y en el futuro, utilizarán ordenadores de a bordo relativamente potentes. Como explica Paul Williamsen de Lexus: "El vehículo que mostramos en el CES en realidad tiene varias computadoras de alta potencia en la cajuela del automóvil, computadoras que usted y yo podríamos tener en su escritorio".
Por el contrario, los ordenadores que actualmente ocupan espacio en nuestros vehículos son relativamente tontos en comparación, como explica Williamsen: "los más potentes La computadora en un vehículo convencional es una computadora muy simple, porque necesitamos una confiabilidad absoluta y completa, funcionan a una velocidad de reloj bastante lenta, funcionan a una velocidad cantidad de memoria bastante baja y con un número bastante simple de palabras en su programación total, y eso se debe a que necesitamos niveles absolutos de ancla de barco. fiabilidad"
“Para la investigación de vehículos autónomos utilizamos computadoras... que son cientos o miles de veces más poderosas para realizar el procesamiento, para Reúna la información de las complejas imágenes LIDAR y la información que obtenemos de múltiples sensores de radar de ondas milimétricas”.
Conducir, menos el conductor
Entonces tenemos LIDAR, tenemos un radar de ondas milimétricas y tenemos un cerebro Autobot todopoderoso dirigiendo el espectáculo. Pero, ¿qué es lo que realmente impulsa a Miss Daisy digital? Para que un vehículo autónomo funcione, necesita ser controlado electrónicamente, automáticamente o, para tomar prestado un término mucho más de ciencia ficción, robóticamente. Estos “robots” no derrocarán al gobierno, sino que amablemente se encargarán de todos los detalles de la conducción. Más que eso, todos deben trabajar al unísono y, quizás lo más importante, independientemente de cualquier aportación humana.
En el caso de Toyota/Lexus, sus vehículos, concretamente sus vehículos híbridos, ya cuentan con lo que la empresa denomina como un "sistema híbrido sofisticado" capaz de controlar electrónicamente el frenado, la dirección y aceleración. Este dominio particular de la tecnología de vehículos autónomos es esencial y es una de las razones por las que Google utiliza híbridos Toyota/Lexus. Para ello, el gigante de Internet no necesita desarrollar su propia interfaz controlada electrónicamente, sino simplemente descubrir una manera de realizar ingeniería inversa en las comunicaciones que le permitan crear diversas direcciones, aceleración y frenado. comandos.
Si bien LIDAR es sin duda la pieza visualmente más destacada de la tecnología sin conductor, cada aspecto de un vehículo autónomo está delicadamente entrelazado con esta pieza central giratoria. Los controles de dirección automatizados dependen del radar de ondas milimétricas, mientras que el LIDAR montado en el techo recopila y mapea frenéticamente información vital. Esa información debe procesarse, calcularse y, en última instancia, enviarse a los controles automatizados; completando así este feliz círculo de magia automotriz.
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