Сделают ли радары и лидары высокого разрешения автомобили завтрашнего дня безопаснее?

Есть проблема с одной из систем безопасности в Nissan Sentra 2018 года.: Это не работает.

Позвольте мне уточнить: есть проблема с одной из систем безопасности во многих новых Ниссанах, включая Sentras, Altimas, Muranos и Pathfinders, а также во многих автомобилях других крупных брендов, находящихся сегодня на дорогах, и это подчеркивает основную проблему с Современная мобильность. Поскольку автомобили все больше полагаются на такие технологии, как радары, лидары и камеры, ограничения этих существующих систем становятся все более очевидными. очевидный.

«Автомобильные радарные системы недальновидны», отраслевой журнал Микроволновые печи и радиочастоты написал недавно. «Им не хватает разрешения, чтобы различать объекты, находящиеся рядом с автомобилем, а выброшенные банки из-под газировки и другие металлические предметы могут вызвать ложные срабатывания сигнализации, что увеличивает риск несчастных случаев. Им также сложно обрабатывать информацию достаточно быстро для вождения по шоссе».

Это кажется идеальным для важной функции безопасности, не так ли? Едва ли.

Мы говорим конкретно о системе предупреждения о лобовом столкновении в Sentra 2018 года и множестве функций помощи водителю, которые защищают водителя; Nissan называет это щитом безопасностии заявил в мае, что шесть моделей — всего около 1 000 000 Nissan — будут включать автоматическое экстренное торможение в качестве стандартной функции. AEB полагается на радар в передней решетке, чтобы обнаруживать препятствия перед автомобилем, предупреждать о возможных столкновениях и нажимать на тормоза, если водитель не может этого сделать. Очень жаль это не работает должным образом. Проблема с радарным модулем, построенным Bosch, заключается в том, что некоторые датчики отключаются снова и снова во время поездок, издавая громкий звуковой сигнал и пару оранжевых предупреждений, ярко светящихся на приборной консоли.

Другие взгляды на современные транспортные средства, включая видеокамеры и лидары, несут свои проблемы. Проблема датчиков широко распространена во всех моделях и во всей автомобильной промышленности, и новые технологии могут стать решением.

А вот и «радар высокого разрешения»

Видеокамеры двумерны, не способны определять глубину и поэтому бесполезны, когда нужно обнаружить пешехода на пешеходном переходе впереди вас. Именно здесь на помощь приходит радар и его возможности трехмерного картографирования. Вот в чем дело: радар практически не изменился за десятилетия. Вы знаете эту мощную и звенящую штуку, которую используют вышки аэропортов? Да, радар. Мнения экспертов относительно того, достаточно ли он соответствует требованиям точности автомобилей, разделились.

«Для сегодняшних правил безопасности… радара абсолютно достаточно», — сказал Digital Trends Камаль Хури, вице-президент по усовершенствованным системам помощи водителю компании NXP Semiconductors. «Хотя радар, возможно, не сможет классифицировать обнаруженный объект, он способен обнаруживать объекты на большом расстоянии и определять направление его движения и скорость. Это не то, на что способна камера».

NXP — мировой лидер в области автомобильных радаров, но даже Хури готов признать недостатки радаров. В интервью журналу Connected Car Magazine он отметил, что «слабость автомобильного радара сегодня заключается в его разрешении и способности четко идентифицировать объекты и классифицировать их. Сегодняшняя радиолокационная система может сказать вам, что объект присутствует, но не может сказать, что это за объект».

Но, как и музыка и телевидение до этого, радар становится высоким благодаря новому поколению стартапов, у которых может быть ответ на проблему, о которой вы даже не подозревали в своей машине. Введите радар высокого разрешения. Но что именно?

По словам Роджера Кина, менеджера радарного сегмента компании NXP, радар высокого разрешения означает улучшение ряда ключевых характеристик: дальности, допплера и азимута или угла.

«Давайте кратко рассмотрим угловое разрешение», — сказал Кин Digital Trends. «Для автономных транспортных средств улучшение углового разрешения наиболее заметно, поскольку оно не только позволяет радиолокационным системам различать два объекта на одном расстоянии, но также позволяет радиолокационным системам отличать пешехода от легкового автомобиля от легкового автомобиля. большой грузовик. Это, очевидно, очень важно при проектировании сенсорных систем беспилотных транспортных средств завтрашнего дня».

Вот почему NXP работает над собственными чипами высокого разрешения. На выставке CES в 2018 году компания анонсировала MR3003 Радарный приемопередатчик, деталь высокого разрешения, специально разработанная для автомобильной промышленности. Но целый ряд стартапов стремятся бросить вызов действующему гиганту в гонке за высоким разрешением.

Есть компания под названием Ундер что вместе с поставщиком запчастей Magna построил радар высокого разрешения, например. Названный ICON RADAR, он «помогает сократить разрыв между уровнями 3 и 5 для достижения полностью надежного автономного вождения», пишут компании.

Тогда есть Призрачная волна, которая произвела революцию в радаре — вы можете это заметить, потому что это название домашней страницы компании, так что это должно быть правдой (это сарказм, если вы не уверены). И Oculii, которая производит твердотельные HD-радары, основанные на передовой обработке сигналов и ошеломляющем наборе модных словечек, чтобы… ну, вы поняли.

Digital Trends обратилась к нескольким из этих секретных стартапов, и ни один из них не захотел участвовать в этой истории — возможно, это попытка защитить «коммерческие тайны». Это также может означать, что HD-радар все еще остается всего лишь идеей, лежащей в папке на столе у ​​кого-то из отдела маркетинга. Но может быть и другое решение.

Может ли лидар решить проблему?

Лидар как радар, но со световыми лучами вместо звуковых волн, а системы современных автомобилей состоят из больших вращающихся ведер, которые стоят на крыше и стоят тысячи долларов за штуку. Вашему автомобилю понадобится несколько штук, чтобы нарисовать трехмерную картину дороги впереди, но это не кажется практичным решением, не так ли? Поэтому многие компании пробуют что-то новое, особенно твердотельные устройства, которые значительно уменьшаются в размерах и экономят деньги. Но лучше ли они?

«Конечно, ни один из них даже отдаленно не приближается к фактическому соблюдению ключевых характеристик производительности, которые действительно необходимы», — Остин Рассел, основатель и генеральный директор компании Люминар, рассказал нам ранее этим летом. «Если вам нужен твердотельный лидар за 100 долларов, вы можете пойти в Best Buy и купить его. Это дальномер для гольфа. Конечно, технически он видит на пару сотен метров — говорит вам, насколько далеко находится флаг. Но применимо ли это к автономным автомобилям? Точно нет."

Рассел потратил годы на разработку лучшей системы, используя альтернативную химию и переосмысливая физику лидара с совершенно другой длиной волны света. Проблема в том, что не было готовых компонентов. Итак, Luminar их построила. Все они.

«Вместо того, чтобы пойти на нашу фабрику в Сан-Хосе и купить кремниевые фотодиоды и 905-нанометровые лазеры от тех же производителей, у которых их покупают все остальные, нам пришлось производить эти лазеры с длиной волны 1550 нанометров у царапать. Знаете, спроектируйте их. Нам пришлось изготовить свой собственный специальный материал — фотодиоды из арсенида индия-галлия, именно этот материал и нужно использовать, чтобы увидеть это. длины волны света, вы больше не можете использовать кремний, который очень прост в использовании… нам даже пришлось создавать собственные чипы для система."

Чипы Luminar могут улучшить существующие лидарные датчики, но означает ли это, что автопроизводители когда-нибудь смогут сократить количество датчиков — особенно если, как мы видели, радар может работать не слишком хорошо?

На данный момент: решения нет на радаре

Как и здоровый завтрак, автомобили должны иметь баланс различных датчиков. Эксперты говорят, что радар останется ключевым моментом, но автомобили все чаще будут полагаться на лидар.

«Чтобы создать систему беспилотного вождения, вам нужна комбинация камер, радара и лидара», — Джада Тэпли, вице-президент по передовым разработкам в Aptiv, сказал нам ранее в этом году.

«Индустрия не зря использует три сенсорные системы», — рассказал Хури журналу Connected Car Mag. «Это потому, что ни одна система не обладает полной способностью обеспечивать автономное вождение или функции ADAS (усовершенствованные системы помощи водителю). У всех систем — камеры, LiDAR, радара — есть свои сильные и слабые стороны».

А учитывая существующие сегодня недостатки, технологии кажутся ограничивающим фактором как в системах безопасности, таких как AEB, так и в поисках полностью автономных транспортных средств. Имейте в виду, что инженеры все еще ищут решение — и вам, возможно, следует гоняться менее агрессивно.

Рекомендации редакции

• Тест-драйвы и покупки мобильных телефонов влияют на продажи автомобилей среди выходцев из Латинской Америки в США
• Эта радиолокационная система может наконец положить конец гибели детей в раскаленных машинах.
• Полицейская машина Tesla Model S едва не разрядилась во время погони на высокой скорости
• Высокотехнологичный фургон для мороженого Nissan удаляет пары из вашего заказа
• Как «невидимая-видимая» технология Nissan может проложить путь к беспилотным автомобилям