Vai augstas izšķirtspējas radars un Lidars padarīs rītdienas automašīnas drošākas?

Tur ir problēma ar vienu no 2018. gada Nissan Sentra drošības sistēmām: tas nedarbojas.

Ļaujiet man precizēt: ir a problēma ar vienu no drošības sistēmām daudzos jaunos Nissans, tostarp Sentras, Altimas, Muranos un Pathfinders, un daudzās mūsdienās uz ceļiem esošajās automašīnās no citiem lielākajiem zīmoliem, un tas uzsver pamatproblēmu ar mūsdienu mobilitāte: tā kā automašīnas arvien vairāk paļaujas uz tādām tehnoloģijām kā radars, lidars un kameras, šo esošo sistēmu ierobežojumi kļūst arvien vairāk. acīmredzams.

"Automobiļu radaru sistēmas ir tuvredzīgas," tirdzniecības žurnāls Mikroviļņu krāsnis un RF nesen rakstīja. "Viņiem trūkst izšķirtspējas, lai atšķirtu objektus, kas atrodas tuvu transportlīdzeklim, savukārt izmestas sodas kannas un citi metāla priekšmeti var izraisīt viltus trauksmes signālus, kas palielina negadījumu risku. Viņiem arī ir grūti apstrādāt informāciju pietiekami ātri, lai brauktu pa šoseju.

Šķiet, ka tas ir ideāli piemērots svarīgai drošības funkcijai, vai ne? Diez vai.

Mēs īpaši runājam par 2018. gada Sentra priekšējās sadursmes brīdinājuma sistēmu un autovadītāja palīglīdzekļu klāstu, kas aizsargā vadītāju; Nissan to sauc par drošības vairogu, un maijā paziņoja, ka sešos modeļos — kopumā aptuveni 1 000 000 Nissan — automātiskā avārijas bremzēšana būs iekļauta kā standarta funkcija. AEB paļaujas uz radaru priekšējā režģī, lai noteiktu šķēršļus automašīnas priekšā, brīdinātu par iespējamām sadursmēm un nospiestu bremzes, ja vadītājs to nevar. Žēl gan tas nedarbojas pareizi. Bosch iebūvētā radara moduļa problēma ir saistīta ar to, ka daži sensori braucienu laikā atkal un atkal deaktivizējas, un no instrumentu konsoles atskan skaļš pīkstiens un pāris oranži brīdinājumi.

Citas mūsdienu transportlīdzekļu acis, tostarp videokameras un lidars, rada savas problēmas. Sensoru problēma ir izplatīta visos modeļos un visā automobiļu rūpniecībā, un risinājums var būt jaunas tehnoloģijas.

Šeit nāk “augstas izšķirtspējas radars”

Videokameras ir divdimensiju, tās nespēj noteikt dziļumu, un tāpēc tās nav īsti noderīgas, lai pamanītu gājēju uz gājēju pārejas priekšā. Šeit parādās radars un tā trīsdimensiju kartēšanas prasmes. Lūk, lieta: radars nav īsti mainījies gadu desmitiem. Vai jūs zināt, ka lidostu torņi izmanto slaucīšanas, pinginošas lietas? Jā, radars. Un ekspertu viedokļi dalās par to, vai tas ir pietiekami labs automašīnu precizitātes prasībām.

“Lai ievērotu mūsdienu drošības vadlīnijas, ar radaru pilnīgi pietiek,” izdevumam Digital Trends sacīja Kamals Khouri, NXP Semiconductors uzlaboto vadītāja palīdzības sistēmu viceprezidents. “Lai gan radars var nespēt klasificēt atklāto objektu, tam ir iespēja noteikt objektus lielā attālumā un noteikt tā kustības virzienu un ātrumu. Tas nav kaut kas tāds, ko kamera spēj paveikt.

NXP ir pasaules līderis automobiļu radaru sistēmu jomā, taču pat Khouri ir gatavs atzīt radaru nepilnības. Intervijā žurnālam Connected Car Magazine viņš atzīmēja, ka "automobiļu radara vājums mūsdienās ir tā izšķirtspēja un spēja skaidri identificēt objektus un klasificēt tos. Mūsdienu radaru sistēma var pateikt, ka ir objekts, bet nevar pateikt, kas tas ir.

Taču, tāpat kā mūzika un TV pirms tam, radars darbojas ar augstu izšķirtspēju, pateicoties jaunai jaunuzņēmumu paaudzei, kurai var būt atbilde uz problēmu, par kuru jūs pat nezinājāt, ka ir jūsu automašīna. Ievadiet augstas izšķirtspējas radaru. Bet kas tas īsti ir?

Pēc NXP radara segmenta menedžera Rodžera Kīna teiktā, augstas izšķirtspējas radars nozīmē vairāku galveno atribūtu uzlabojumus: diapazonu, dopleru un azimutu vai leņķi.

"Īsumā apskatīsim leņķisko izšķirtspēju," Kīns sacīja Digital Trends. "Autonomiem transportlīdzekļiem leņķiskās izšķirtspējas uzlabojums ir visievērojamākais, jo tas ļauj ne tikai radaru sistēmām atšķirt divus objektus vienā diapazonā, bet tas arī ļauj radaru sistēmām atšķirt gājēju no viegla transportlīdzekļa no liela kravas automašīna. Tas acīmredzami ir ļoti svarīgi, veidojot rītdienas autonomo transportlīdzekļu sensoru sistēmas.

Tāpēc NXP strādā pie savām augstas izšķirtspējas mikroshēmām. CES 2018. gadā uzņēmums paziņoja MR3003 radara raiduztvērējs, augstas izšķirtspējas daļa, kas īpaši izstrādāta automobiļu vajadzībām. Taču vesela virkne jaunuzņēmumu cenšas izaicināt vēsturisko gigantu sacīkstēs uz augstas izšķirtspējas.

Ir uzņēmums, ko sauc Uhnder kas kopā ar detaļu piegādātāju Magna ir uzbūvēja augstas izšķirtspējas radaru, piemēram. Ar nosaukumu ICON RADAR tas "palīdz samazināt atšķirību starp 3. un 5. līmeni, lai sasniegtu pilnībā uzticamu autonomu braukšanu", raksta uzņēmumi.

Tad ir Spoku vilnis, kas rada revolucionāru radaru — jūs varat saprast, jo tāds ir uzņēmuma mājaslapas nosaukums, tāpēc tam ir jābūt patiesam (tas ir sarkasms, ja neesat pārliecināts). Un Oculii, kas ražo cietvielu HD radaru, kas balstās uz uzlabotu signāla apstrādi un reibinošu modes vārdu klāstu, lai… labi, jūs saprotat.

Digital Trends sazinājās ar vairākiem no šiem slepenajiem jaunizveidotajiem uzņēmumiem, un neviens nevēlējās piedalīties šajā stāstā — iespējams, centienos aizsargāt “komercnoslēpumus”. Tas var arī liecināt, ka HD radars joprojām ir tikai ideja mapē uz kāda mārketinga darbinieka galda. Bet var būt arī cits risinājums.

Vai Lidars var atrisināt problēmu?

Lidars ir kā radars, bet ar gaismas stariem skaņas viļņu vietā, un sistēmas mūsdienu automašīnām sastāv no lieliem griežamiem spaiņiem, kas atrodas uz jumta un maksā tūkstošiem dolāru gabalā. Jūsu transportlīdzeklim ir nepieciešami vairāki, lai uzzīmētu priekšā esošā ceļa 3D attēlu, taču tas nešķiet praktisks risinājums, vai ne? Tāpēc daudzi uzņēmumi izmēģina jaunas lietas, jo īpaši cietvielu ierīces, kas ievērojami samazinās un ietaupa naudu. Bet vai viņi ir labāki?

"Protams, neviens no viņiem pat ne tuvu neatbilst galvenajām veiktspējas specifikācijām, kas patiešām ir nepieciešamas," Austin Russell, uzņēmuma dibinātājs un izpilddirektors. Luminārs, stāstīja mums šīs vasaras sākumā. “Ja vēlaties 100 $ cietvielu lidaru, varat doties uz Best Buy un paņemt vienu. Tas ir golfa diapazona meklētājs. Protams, tas tehniski redz pāris simtu metru attālumā — norāda, cik tālu atrodas karogs. Bet vai tas attiecas uz autonomām automašīnām? Noteikti nē."

Rasels ir pavadījis gadus, izstrādājot labāku sistēmu, izmantojot alternatīvu ķīmiju un pārdomājot lidara fiziku ar pilnīgi atšķirīgu gaismas viļņa garumu. Izaicinājums ir tāds, ka nebija viegli pieejamu komponentu. Tātad Luminar tos uzbūvēja. Visus.

"Tā vietā, lai dotos uz mūsu rūpnīcu Sanhosē un paņemtu dažas silīcija fotodiodes un 905 nanometru lāzerus no tiem pašiem pārdevējiem, no kuriem visi citi tos pērk, mums bija jāizgatavo šie 1550 nanometru lāzeri no skrāpēt. Ziniet, noformējiet tos. Mums bija jāizgatavo pašiem savs īpašs materiāls - indija gallija arsenīda fotodiodes, tas ir materiāls, kas jums jāizmanto, lai to redzētu. gaismas viļņa garumā, jūs vairs nevarat izmantot silīciju, kas ir patiešām viegli lietojams… mums pat bija jāizgatavo pašiem savas mikroshēmas sistēma.”

Luminar mikroshēmas var uzlabot esošos lidara sensorus, taču vai tas nozīmē, ka automašīnu ražotāji kādu dienu varētu samazināt sensoru skaitu - it īpaši, ja, kā mēs redzējām, radars varbūt nedarbojas pārāk labi?

Pagaidām: radarā nav risinājuma

Tāpat kā veselīgām brokastīm, automašīnām ir jābūt dažādu sensoru līdzsvaram. Eksperti saka, ka radars joprojām būs galvenais, taču arvien vairāk automašīnas paļausies uz lidaru.

"Lai izveidotu pašpiedziņas sistēmu, jums ir nepieciešama kameru, radara un lidara kombinācija," Jada Tapley, Aptiv progresīvās inženierijas viceprezidente, mums stāstīja šī gada sākumā.

"Nozare kāda iemesla dēļ izmanto trīs sensoru sistēmas," Khouri pastāstīja Connected Car Mag. “Tas ir tāpēc, ka neviena sistēma nav pilnīga, lai iespējotu autonomas braukšanas vai ADAS (uzlabotās vadītāja palīdzības sistēmas) funkcijas. Visām sistēmām — kamerai, LiDAR, radaram — ir savas stiprās un vājās puses.

Un, ņemot vērā mūsdienās pastāvošās nepilnības, šķiet, ka tehnoloģija ir ierobežojošs faktors gan drošības sistēmās, piemēram, AEB, gan pilnībā autonomu transportlīdzekļu meklējumos. Ņemiet vērā, ka inženieri joprojām cīnās par risinājumu — un jums, iespējams, vajadzētu sacensties nedaudz mazāk agresīvi.

Redaktoru ieteikumi

• Testa braucieni un iepirkšanās mobilajos tālruņos veicina vai pārtrauc automašīnu pārdošanu ASV spāņiem
• Šī radaru sistēma beidzot varētu izbeigt bērnus, kas mirst karstās automašīnās
• Tesla Model S policijas automašīnai ātrgaitas vajāšanas laikā gandrīz pietrūkst elektrības
• Nissan augsto tehnoloģiju saldējuma mašīna noņem jūsu pasūtījuma izgarojumus
• Kā Nissan tehnoloģija no "neredzamā uz redzamo" varētu pavērt ceļu autonomām automašīnām