Radarul și Lidarul de înaltă rezoluție vor face mașinile de mâine mai sigure?

Există o problemă cu unul dintre sistemele de siguranță din Nissan Sentra 2018: Nu merge.

Permiteți-mi să clarific: există o problemă cu unul dintre sistemele de siguranță ale multor Nissan-uri noi, inclusiv Sentras, Altimas, Muranos și Pathfinders și în multe mașini aflate în circulație astăzi de la alte mărci majore și subliniază o problemă de bază cu mobilitate modernă: pe măsură ce mașinile se bazează tot mai mult pe tehnologii precum radar, lidar și camere, limitările acelor sisteme existente devin din ce în ce mai mult evident.

„Sistemele radar auto sunt miop”, revista de specialitate Cuptoare cu microunde și RF a scris recent. „Le lipsește rezoluția de a distinge obiectele din apropierea vehiculului, în timp ce cutiile de sifon aruncate și alte obiecte metalice pot provoca alarme false care cresc riscul de accidente. De asemenea, ei se luptă să proceseze informațiile suficient de rapid pentru conducerea pe autostradă.”

Pare ideal pentru o caracteristică crucială de siguranță, nu? Cu greu.

Vorbim în special despre sistemul de avertizare a coliziunii frontale din Sentra 2018 și despre gama de funcții de asistență a șoferului care îl protejează pe șofer; Nissan îl numește Scut de siguranță, și a spus în mai că șase modele - aproximativ 1.000.000 de modele Nissan în total - vor include frânarea automată de urgență ca caracteristică standard. AEB se bazează pe radarul din grila din față pentru a detecta obstacolele din fața mașinii, pentru a avertiza cu privire la posibile coliziuni și pentru a apăsa frâna dacă șoferul nu poate. Prea rău nu funcționează corect. O problemă cu modulul radar construit de Bosch are unii senzori care se dezactivează din nou și din nou în timpul călătoriilor, cu un bip puternic și o pereche de alerte portocalii care se aud de la consola instrumentului.

Alți ochi pentru vehiculele de astăzi, inclusiv camerele video și lidar, își au propriile probleme. Problema senzorilor este omniprezentă în toate modelele și în industria auto – iar noua tehnologie poate fi soluția.

Aici vine „radarul de înaltă rezoluție”

Camerele video sunt bidimensionale, incapabile să detecteze adâncimea - și, prin urmare, nu sunt foarte utile atunci când este vorba de a observa un pieton pe trecerea de pietoni din fața dvs. Aici intervine radarul și abilitățile sale de cartografiere tridimensională. Iată problema: radarul nu s-a schimbat cu adevărat în decenii. Știi acel lucru de măturat și ping pe care îl folosesc turnurile aeroportului? Da, radar. Și experții sunt împărțiți dacă este suficient de bun pentru cerințele de precizie ale mașinilor.

„Pentru regulile de siguranță actuale... radarul este absolut suficient”, a declarat Kamal Khouri, vicepreședinte al Sistemelor avansate de asistență pentru șofer la NXP Semiconductors, pentru Digital Trends. „Deși radarul ar putea să nu poată clasifica un obiect detectat, acesta are capacitatea de a detecta obiecte la o distanță lungă și de a determina direcția de deplasare și viteza acestuia. Acest lucru nu este ceva ce o cameră este capabilă să facă.”

NXP este liderul mondial în sistemele radar pentru automobile, dar chiar și Khouri este dispus să recunoască deficiențele radarului. Într-un interviu pentru Connected Car Magazine, el a remarcat „slăbiciunea radarului auto de astăzi este rezoluția și capacitatea sa de a identifica clar obiectele și de a le clasifica. Un sistem radar de astăzi vă poate spune că există un obiect prezent, dar nu vă poate spune care este obiectul.”

Dar, la fel ca muzica și televiziunea înainte, radarul trece la înaltă definiție, datorită unei noi generații de startup-uri care ar putea avea răspunsul la o problemă pe care nici măcar nu știai că o are mașina ta. Introduceți un radar de înaltă rezoluție. Dar ce este mai exact?

Potrivit lui Roger Keen, Radar Segment Manager la NXP, radarul de înaltă rezoluție înseamnă îmbunătățiri într-un număr de atribute cheie: rază, doppler și azimut sau unghi.

„Să ne uităm pe scurt la rezoluția unghiulară”, a spus Keen pentru Digital Trends. „Pentru vehiculele autonome, îmbunătățirea rezoluției unghiulare este cea mai vizibilă, deoarece nu numai că permite sistemelor radar să distinge două obiecte la aceeași distanță, dar permite și sistemelor radar să distingă un pieton de un vehicul ușor de un camion mare. Acest lucru este, evident, foarte important atunci când se proiectează sistemele de senzori ale vehiculelor autonome de mâine.”

De aceea, NXP lucrează la cipuri proprii de înaltă rezoluție. La CES din 2018, compania a anunțat Transceiver radar MR3003, o piesă de înaltă rezoluție concepută special pentru aplicații auto. Dar o mulțime de startup-uri își propun să provoace gigantul actual în cursa către înaltă rezoluție.

Există o companie numită Uhnder care împreună cu furnizorul de piese Magna au a construit un radar de înaltă rezoluție, de exemplu. Numit ICON RADAR, acesta „ajută la reducerea decalajului dintre nivelul 3 și nivelul 5 pentru a ajunge la o conducere autonomă complet fiabilă”, scriu companiile.

Apoi mai este Ghostwave, care revoluționează radarul - vă puteți da seama pentru că acesta este titlul paginii de pornire a companiei, deci trebuie să fie adevărat (ăsta e sarcasm, dacă nu erați sigur). Și Oculii, care face un radar HD cu stare solidă care se bazează pe procesarea avansată a semnalului și o gamă amețitoare de cuvinte la modă pentru a... ei bine, ați înțeles ideea.

Digital Trends a contactat mai multe dintre aceste startup-uri secrete și niciunul nu a vrut să participe la această poveste – un efort de a proteja „secretele comerciale”, poate. De asemenea, poate semnala că radarul HD este încă doar o idee într-un folder de pe biroul cuiva din marketing. Dar poate exista o altă soluție.

Poate Lidar să rezolve problema?

Lidar este ca un radar dar cu fascicule de lumină în loc de unde sonore, iar sistemele pentru mașinile de astăzi constau în găleți mari care se rotesc, care stau pe acoperiș și costă mii de dolari bucata. Vehiculul dumneavoastră are nevoie de mai multe pentru a picta o imagine 3D a drumului din față – dar asta nu pare o soluție practică, nu-i așa? Deci, multe companii încearcă lucruri noi, în special dispozitive cu stare solidă care se micșorează dramatic și economisesc bani. Dar sunt mai bune?

„Cu siguranță niciunul dintre ei nu se apropie nici măcar de departe de a îndeplini specificațiile cheie de performanță care sunt cu adevărat necesare”, Austin Russell, fondator și CEO al Luminar, ne-a spus la începutul acestei veri. „Dacă vrei un lidar cu stare solidă de 100 USD, poți merge la Best Buy și iei unul. Este un detector de gamă de golf. Sigur, vede din punct de vedere tehnic până la câteva sute de metri - vă spune cât de departe este steagul. Dar se aplică mașinilor autonome? Absolut nu."

Russel a petrecut ani de zile găsind un sistem mai bun, folosind chimie alternativă și regândind fizica lidarului cu o lungime de undă complet diferită a luminii. Provocarea este că nu existau componente disponibile imediat. Așa că Luminar le-a construit. Toti.

„În loc să mergem la fabrica noastră din San Jose și să luăm niște fotodiode din silicon și niște 905 nanometri. lasere de la aceiași furnizori de la care toți ceilalți le cumpără, a trebuit să facem aceste lasere de 1.550 de nanometri din zgârietură. Știi, proiectează-le. A trebuit să facem propriul nostru material special - fotodiode cu arseniură de indiu, galiu, acesta este materialul pe care trebuie să-l folosești pentru a vedea asta lungimea de undă a luminii, nu mai puteți folosi siliciu, ceea ce este foarte ușor de utilizat... chiar a trebuit să ne facem propriile cipuri pentru sistem."

Cipurile Luminar se pot îmbunătăți pe senzorii lidar existenți, dar înseamnă asta că producătorii de mașini ar putea reduce numărul de senzori într-o zi - mai ales dacă, așa cum am văzut, poate radarul nu funcționează prea bine?

Deocamdată: Nicio soluție pe radar

La fel ca un mic dejun sănătos, mașinile trebuie să aibă un echilibru de senzori diferiți. Radarul va rămâne cheie, spun experții, dar din ce în ce mai mult, mașinile se vor baza pe lidar.

„Aveți nevoie de o combinație de camere, radar și lidar pentru a crea un sistem de conducere autonomă”, Jada Tapley, VP de Inginerie Avansată la Aptiv, ne-a spus la începutul acestui an.

„Industria folosește trei sisteme de detectare dintr-un motiv”, a spus Khouri pentru Connected Car Mag. „Aceasta se datorează faptului că niciun sistem nu este complet în capacitatea sa de a activa conducerea autonomă sau funcțiile ADAS (sisteme avansate de asistență a șoferului). Toate sistemele – cameră, LiDAR, radar – au propriile lor puncte forte și puncte slabe.”

Și având în vedere punctele slabe care există astăzi, tehnologia pare a fi un factor limitator, atât în ​​sistemele de siguranță precum AEB, cât și în căutarea vehiculelor complet autonome. Rețineți că inginerii continuă să caute o soluție - și poate ar trebui să concurezi puțin mai puțin agresiv.

Recomandările editorilor

• Test drive-urile și cumpărăturile de telefoane mobile fac sau scad vânzările de mașini pentru hispanicii din SUA
• Acest sistem radar ar putea, în sfârșit, să pună capăt copiilor care mor în mașini fierbinți
• Mașina de poliție Tesla Model S aproape rămâne fără electricitate în timpul urmăririi de mare viteză
• Camionul de înghețată de înaltă tehnologie de la Nissan elimină fumul din comanda dumneavoastră
• Cum tehnologia Nissan „de la „invizibil la vizibil” ar putea deschide calea pentru mașinile autonome