Akankah Radar dan Lidar Resolusi Tinggi Membuat Mobil Masa Depan Lebih Aman?

Ada masalah pada salah satu sistem keselamatan pada Nissan Sentra 2018: Itu tidak berhasil.

Izinkan saya menjelaskan: Ada a masalah dengan salah satu sistem keselamatan di banyak Nissan baru, termasuk Sentra, Altimas, Muranos, dan Pathfinders, dan di banyak mobil yang beredar saat ini dari merek besar lainnya, dan hal ini menggarisbawahi masalah mendasar dengan mobilitas modern: Ketika mobil semakin bergantung pada teknologi seperti radar, lidar, dan kamera, keterbatasan sistem yang ada semakin meningkat. jelas.

“Sistem radar otomotif bersifat picik,” majalah perdagangan Gelombang mikro & RF menulis baru-baru ini. “Mereka kurang memiliki resolusi untuk membedakan benda-benda yang dekat dengan kendaraan, sementara kaleng soda yang dibuang dan benda logam lainnya dapat menimbulkan alarm palsu yang meningkatkan risiko kecelakaan. Mereka juga kesulitan memproses informasi dengan cukup cepat untuk berkendara di jalan raya.”

Tampaknya ideal untuk fitur keselamatan yang penting, bukan? Hampir tidak.

Kita berbicara secara khusus tentang sistem peringatan tabrakan depan di Sentra 2018, dan serangkaian fitur bantuan pengemudi yang melindungi pengemudi; Nissan menyebutnya sebagai Perisai Keamanan, dan mengatakan pada bulan Mei bahwa enam model – total sekitar 1.000.000 Nissan – akan menyertakan Pengereman Darurat Otomatis sebagai fitur standar. AEB mengandalkan radar di grill depan untuk mendeteksi rintangan di depan mobil, memperingatkan kemungkinan tabrakan, dan menginjak rem jika pengemudi tidak bisa. Sayang sekali itu tidak berfungsi dengan baik. Masalah dengan modul radar buatan Bosch adalah beberapa sensor dinonaktifkan berulang kali selama perjalanan, dengan bunyi bip keras dan sepasang peringatan oranye yang mencolok dari konsol instrumen.

Perhatian lain terhadap kendaraan masa kini, termasuk kamera video dan lidar, memiliki permasalahannya masing-masing. Masalah sensor tersebar luas di berbagai model dan industri otomotif — dan teknologi baru mungkin bisa menjadi solusinya.

Inilah “radar resolusi tinggi”

Kamera video bersifat dua dimensi, tidak dapat mendeteksi kedalaman — dan oleh karena itu tidak terlalu berguna untuk melihat pejalan kaki di penyeberangan di depan Anda. Di sinilah peran radar dan kemampuan pemetaan tiga dimensinya. Masalahnya: Radar tidak banyak berubah selama beberapa dekade. Anda tahu benda yang menyapu dan melakukan ping yang digunakan menara bandara? Ya, radar. Dan para ahli berbeda pendapat mengenai apakah itu cukup baik untuk memenuhi tuntutan presisi mobil.

“Untuk pedoman keselamatan saat ini… radar sudah cukup memadai,” Kamal Khouri, VP Sistem Bantuan Pengemudi Tingkat Lanjut di NXP Semiconductors, mengatakan kepada Digital Trends. “Meskipun radar mungkin tidak dapat mengklasifikasikan objek yang terdeteksi, radar memiliki kemampuan untuk mendeteksi objek pada jarak jauh dan menentukan arah pergerakan dan kecepatannya. Ini bukanlah sesuatu yang mampu dilakukan oleh kamera.”

NXP adalah pemimpin dunia dalam sistem radar otomotif, namun Khouri pun bersedia mengakui kekurangan radar. Dalam sebuah wawancara dengan Connected Car Magazine, ia mencatat “kelemahan radar otomotif saat ini adalah resolusi dan kemampuannya untuk mengidentifikasi objek dengan jelas dan mengklasifikasikannya. Sistem radar saat ini dapat memberi tahu Anda bahwa ada suatu objek, tetapi tidak dapat memberi tahu Anda apa objek tersebut.”

Namun seperti musik dan TV sebelumnya, radar kini hadir dalam resolusi tinggi, berkat generasi startup baru yang mungkin memiliki jawaban atas masalah yang bahkan tidak Anda sadari dialami mobil Anda. Masukkan radar resolusi tinggi. Tapi apa sebenarnya itu?

Menurut Roger Keen, Manajer Segmen Radar di NXP, radar resolusi tinggi berarti peningkatan pada sejumlah atribut utama: jangkauan, doppler, dan azimuth atau sudut.

“Mari kita lihat sekilas resolusi sudut,” kata Keen kepada Digital Trends. “Untuk kendaraan otonom, peningkatan resolusi sudut paling terlihat karena tidak hanya memungkinkan sistem radar melakukannya membedakan dua objek pada jarak yang sama tetapi juga memungkinkan sistem radar membedakan pejalan kaki, kendaraan ringan, dan a truk besar. Hal ini jelas sangat penting ketika merancang sistem sensor kendaraan otonom masa depan.”

Itu sebabnya NXP sedang mengerjakan chip beresolusi tinggi sendiri. Di CES tahun 2018, perusahaan mengumumkan Pemancar Radar MR3003, suku cadang beresolusi tinggi yang dirancang khusus untuk aplikasi otomotif. Namun banyak startup yang ingin menantang raksasa yang ada saat ini dalam perlombaan menuju resolusi tinggi.

Ada sebuah perusahaan bernama Uhnder yang dimiliki bersama dengan pemasok suku cadang Magna membangun radar resolusi tinggi, Misalnya. Disebut ICON RADAR, ini “membantu menutup kesenjangan antara level 3 dan level 5 untuk mencapai pengemudian otonom yang andal sepenuhnya,” tulis perusahaan tersebut.

Lalu ada gelombang hantu, yang merevolusi radar — Anda bisa mengetahuinya karena itulah judul beranda perusahaan, jadi pasti benar (itu sarkasme, jika Anda tidak yakin). Dan Oculii, yang membuat radar HD solid-state yang mengandalkan pemrosesan sinyal tingkat lanjut dan serangkaian kata kunci yang memusingkan untuk…ya, Anda mengerti maksudnya.

Digital Trends menghubungi beberapa perusahaan rintisan yang penuh rahasia ini, dan tidak ada yang ingin berpartisipasi dalam cerita ini – mungkin upaya untuk melindungi “rahasia dagang”. Ini mungkin juga menandakan bahwa radar HD masih hanya sebuah ide di folder di meja seseorang di bidang pemasaran. Tapi mungkin ada solusi lain.

Bisakah Lidar mengatasi masalah tersebut?

Lidar adalah seperti radar tetapi dengan pancaran cahaya alih-alih gelombang suara, dan sistem untuk mobil masa kini terdiri dari ember berputar besar yang diletakkan di atap dan harganya ribuan dolar per buahnya. Kendaraan Anda memerlukan beberapa gambar untuk melukiskan gambaran 3D jalan di depan — tetapi itu sepertinya bukan solusi praktis, bukan? Begitu banyak perusahaan yang mencoba produk baru, terutama perangkat solid state yang ukurannya menyusut drastis dan menghemat uang. Tapi apakah mereka lebih baik?

“Tentu saja tidak satu pun dari mereka yang benar-benar mampu memenuhi spesifikasi kinerja utama yang benar-benar dibutuhkan,” Austin Russell, pendiri dan CEO termasyhur, memberi tahu kami awal musim panas ini. “Jika Anda menginginkan solid state lidar seharga $100, Anda dapat mengunjungi Best Buy dan membelinya. Ini adalah pencari jarak golf. Tentu saja, secara teknis ia dapat melihat hingga beberapa ratus meter — memberi tahu Anda seberapa jauh jarak benderanya. Tapi apakah itu berlaku untuk mobil otonom? Sama sekali tidak."

Russel telah menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk menemukan sistem yang lebih baik, menggunakan kimia alternatif dan memikirkan kembali fisika lidar dengan panjang gelombang cahaya yang sangat berbeda. Tantangannya adalah, tidak ada komponen siap pakai yang tersedia. Jadi Luminar membangunnya. Mereka semua.

“Daripada pergi ke pabrik kami di San Jose dan membeli beberapa dioda foto silikon dan beberapa dioda foto 905-nanometer laser dari vendor yang sama tempat orang lain membelinya, kami harus membuat laser 1.550 nanometer ini dari menggores. Anda tahu, desainlah mereka. Kami harus membuat bahan khusus kami sendiri - dioda foto indium gallium arsenide, itulah bahan yang harus Anda gunakan untuk melihatnya panjang gelombang cahaya, Anda tidak dapat menggunakan silikon lagi, yang sangat mudah digunakan…kami bahkan harus membuat chip sendiri untuk sistem."

Chip Luminar mungkin meningkatkan sensor lidar yang ada, tetapi apakah itu berarti pembuat mobil suatu hari nanti dapat mengurangi jumlah sensor – terutama jika, seperti yang telah kita lihat, radar mungkin tidak bekerja dengan baik?

Untuk saat ini: Tidak ada solusi di radar

Ibarat sarapan sehat, mobil perlu memiliki keseimbangan sensor yang berbeda. Radar akan tetap menjadi kunci, kata para ahli – tetapi mobil akan semakin bergantung pada lidar.

“Anda memerlukan kombinasi kamera, radar, dan lidar untuk menciptakan sistem self-driving,” Jada Tapley, VP Advanced Engineering di Aptiv, memberitahu kami awal tahun ini.

“Industri ini menggunakan tiga sistem penginderaan karena suatu alasan,” kata Khouri kepada Connected Car Mag. “Hal ini karena tidak ada satu sistem pun yang lengkap dalam kemampuannya untuk mengaktifkan fungsi mengemudi otonom atau ADAS (sistem bantuan pengemudi tingkat lanjut). Semua sistem – kamera, LiDAR, radar – memiliki kekuatan dan kelemahannya masing-masing.”

Dan mengingat kelemahan yang ada saat ini, teknologi tampaknya menjadi faktor pembatas, baik dalam sistem keselamatan seperti AEB maupun dalam upaya mencapai kendaraan yang sepenuhnya otonom. Ingatlah bahwa para insinyur masih berlomba untuk mencari solusi — dan Anda mungkin sebaiknya berlomba dengan tidak terlalu agresif.

Rekomendasi Editor

• Test drive dan belanja ponsel menentukan atau menghancurkan penjualan mobil bagi warga Hispanik AS
• Sistem radar ini akhirnya dapat mengakhiri kematian anak-anak di dalam mobil yang panas
• Mobil polisi Tesla Model S hampir kehabisan listrik saat pengejaran berkecepatan tinggi
• Truk es krim berteknologi tinggi Nissan menghilangkan asap dari pesanan Anda
• Bagaimana teknologi Nissan yang ‘tak terlihat’ dapat membuka jalan bagi mobil otonom