Bosta radar visoke ločljivosti in lidar naredila jutrišnje avtomobile varnejše?

Tam je težava z enim od varnostnih sistemov v Nissanu Sentra 2018: Ne deluje.

Naj pojasnim: obstaja težava z enim od varnostnih sistemov v mnogih novih Nissanih, vključno s Sentrami, Altimas, Muranos in Pathfinderji ter v številnih avtomobilih drugih večjih znamk, ki so danes na cestah, in poudarja osnovno težavo z sodobna mobilnost: Ker so avtomobili vedno bolj odvisni od tehnologij, kot so radar, lidar in kamere, postajajo omejitve teh obstoječih sistemov vse večje. očitno.

"Avtomobilski radarski sistemi so kratkovidni," strokovna revija Mikrovalovi in ​​RF nedavno zapisal. »Nimajo dovolj ločljivosti za razlikovanje predmetov v bližini vozila, medtem ko lahko zavržene pločevinke soda in drugi kovinski predmeti povzročijo lažne alarme, ki povečajo tveganje za nesreče. Prav tako se trudijo obdelati informacije dovolj hitro za vožnjo po avtocesti.«

To se zdi idealno za ključno varnostno funkcijo, kajne? Komaj.

Govorimo posebej o sistemu za opozarjanje na čelni trk v Sentri 2018 in nizu funkcij za pomoč vozniku, ki ščitijo voznika; Nissan ga imenuje Safety Shield, in maja povedal, da bo šest modelov – skupaj približno 1.000.000 Nissanov – vključevalo samodejno zaviranje v sili kot standardno funkcijo. AEB se zanaša na radar v sprednji maski, da zazna ovire pred avtomobilom, opozori na morebitna trčenja in pritisne na zavore, če voznik ne more. Škoda ne deluje pravilno. Težava z radarskim modulom, ki ga je izdelal Bosch, je, da se nekateri senzorji med potovanji znova in znova deaktivirajo, z glasnim piskom in dvema oranžnima opozoriloma, ki žarijo iz instrumentne konzole.

Druge oči za današnja vozila, vključno z video kamerami in lidarjem, imajo svoje težave. Težava senzorjev je razširjena med modeli in v avtomobilski industriji - in nova tehnologija je morda rešitev.

Prihaja "radar visoke ločljivosti"

Video kamere so dvodimenzionalne, ne morejo zaznati globine - in zato niso zares uporabne, ko je treba opaziti pešca na prehodu za pešce pred vami. Tu nastopi radar in njegove sposobnosti tridimenzionalnega kartiranja. Tukaj je stvar: Radar se v desetletjih ni zares spremenil. Poznaš tisto pometanje, pinganje, ki ga uporabljajo letališki stolpi? Ja, radar. In strokovnjaki so razdeljeni glede tega, ali je dovolj dober za zahteve po natančnosti avtomobilov.

"Za današnje varnostne smernice … radar absolutno zadostuje," je za Digital Trends povedal Kamal Khouri, podpredsednik naprednih sistemov za pomoč voznikom pri NXP Semiconductors. »Čeprav radar morda ne more razvrstiti zaznanega predmeta, lahko zazna predmete na dolgi razdalji ter določi njihovo smer potovanja in hitrost. Tega kamera ne zmore.”

NXP je vodilni svetovni proizvajalec avtomobilskih radarskih sistemov, a tudi Khouri je pripravljen priznati pomanjkljivosti radarjev. V intervjuju za revijo Connected Car Magazine je opozoril, da je »slabost današnjega avtomobilskega radarja njegova ločljivost in njegova sposobnost, da jasno identificira predmete in jih razvrsti. Današnji radarski sistem vam lahko pove, da je predmet prisoten, ne more pa vam povedati, kaj je predmet.«

Toda tako kot glasba in televizija pred tem, radar postaja visoka ločljivost, zahvaljujoč novi generaciji startupov, ki imajo morda odgovor na težavo, za katero sploh niste vedeli, da jo ima vaš avto. Vnesite radar visoke ločljivosti. Toda kaj točno je?

Po besedah ​​Rogerja Keena, vodje radarskega segmenta pri NXP, radar visoke ločljivosti pomeni izboljšave v številnih ključnih atributih: dosegu, dopplerju in azimutu ali kotu.

"Na kratko si poglejmo kotno ločljivost," je Keen povedal za Digital Trends. »Pri avtonomnih vozilih je izboljšanje kotne ločljivosti najbolj opazno, ker radarskim sistemom ne omogoča samo razlikuje dva predmeta na istem dosegu, vendar tudi omogoča radarskim sistemom, da ločijo pešca od lahkega vozila od velik tovornjak. To je očitno zelo pomembno pri načrtovanju senzorskih sistemov avtonomnih vozil prihodnosti.«

Zato NXP dela na lastnih čipih visoke ločljivosti. Na sejmu CES leta 2018 je podjetje objavilo Radarski oddajnik-sprejemnik MR3003, del visoke ločljivosti, posebej zasnovan za uporabo v avtomobilih. Toda cel kup startupov želi izzvati prvotnega velikana v tekmi za visoko ločljivost.

Obstaja podjetje, ki se imenuje Uhnder ki ima skupaj z dobaviteljem delov Magna zgradil radar visoke ločljivosti, na primer. Imenuje se ICON RADAR in "pomaga zapolniti vrzel med 3. in 5. stopnjo za dosego popolnoma zanesljive avtonomne vožnje," pišejo podjetja.

Potem je tu Ghostwave, ki je revolucioniral radar – lahko ugotovite, ker je to naslov domače strani podjetja, zato mora biti res (to je sarkazem, če niste prepričani). In Oculii, ki izdeluje polprevodniški radar visoke ločljivosti, ki temelji na napredni obdelavi signalov in vrtoglavem naboru modnih besed za... no, razumete.

Digital Trends se je obrnil na več teh skrivnostnih zagonskih podjetij in nobeden ni želel sodelovati v tej zgodbi – morda v prizadevanju za zaščito »poslovnih skrivnosti«. Lahko tudi signalizira, da je HD radar še vedno le ideja v mapi na mizi nekoga v marketingu. Lahko pa obstaja tudi druga rešitev.

Ali lahko Lidar reši problem?

Lidar je kot radar, vendar s svetlobnimi žarki namesto zvočnih valov, sistemi za današnje avtomobile pa so sestavljeni iz velikih vrtečih se veder, ki sedijo na strehi in stanejo na tisoče dolarjev na kos. Vaše vozilo jih potrebuje več, da nariše 3D sliko ceste pred sabo – vendar se to res ne zdi praktična rešitev, kajne? Veliko podjetij torej preizkuša nove stvari, zlasti polprevodniške naprave, ki se dramatično skrčijo in prihranijo denar. Toda ali so boljši?

"Vsekakor nobeden od njih ni niti približno blizu dejanskemu izpolnjevanju ključnih specifikacij glede zmogljivosti, ki so resnično potrebne," Austin Russell, ustanovitelj in izvršni direktor podjetja Luminar, nam je povedal v začetku tega poletja. »Če želite polprevodniški lidar za 100 $, se lahko odpravite v Best Buy in ga vzamete. To je daljinomer za golf. Seveda, tehnično vidi na nekaj sto metrov - pove, kako daleč je zastava. Toda ali to velja za avtonomne avtomobile? Absolutno ne."

Russel je leta porabil za ustvarjanje boljšega sistema z uporabo alternativne kemije in ponovnim razmišljanjem o fiziki lidarja s popolnoma drugačno valovno dolžino svetlobe. Izziv je v tem, da ni bilo na voljo nobenih komponent, ki so že na voljo. Zato jih je Luminar zgradil. Vse.

»Namesto da bi šli v našo tovarno v San Joseju in pobrali nekaj silicijevih fotodiod in nekaj 905-nanometrskih laserji istih prodajalcev, od katerih jih kupujejo vsi ostali, smo morali izdelati te 1550-nanometrske laserje praskati. Saj veste, oblikujte jih. Morali smo izdelati naš lasten poseben material - fotodiode iz indijevega galijevega arzenida, to je material, ki ga morate uporabiti, da vidite to valovne dolžine svetlobe, ne morete več uporabljati silicija, ki je zelo enostaven za uporabo... morali smo celo izdelati lastne čipe za sistem."

Luminarjevi čipi morda izboljšajo obstoječe senzorje lidar, toda ali to pomeni, da bi lahko proizvajalci avtomobilov nekega dne zmanjšali število senzorjev - še posebej, če, kot smo videli, radar morda ne deluje preveč dobro?

Za zdaj: Brez rešitve na radarju

Tako kot zdrav zajtrk morajo tudi avtomobili imeti ravnovesje različnih senzorjev. Radar bo ostal ključnega pomena, pravijo strokovnjaki, vendar se bodo avtomobili vedno bolj zanašali na lidar.

»Potrebujete kombinacijo kamer, radarja in lidarja, da ustvarite samovozeči sistem,« Jada Tapley, podpredsednica oddelka za napredni inženiring pri Aptiv, povedal v začetku tega leta.

»Industrija uporablja tri sisteme zaznavanja z razlogom,« je Khouri povedal za Connected Car Mag. »To je zato, ker noben sistem ni popoln v svoji sposobnosti omogočanja avtonomne vožnje ali funkcij ADAS (napredni sistemi za pomoč voznikom). Vsi sistemi – kamera, LiDAR, radar – imajo svoje prednosti in slabosti.«

In glede na slabosti, ki obstajajo danes, se zdi, da je tehnologija omejevalni dejavnik, tako pri varnostnih sistemih, kot je AEB, kot pri prizadevanju za popolnoma avtonomna vozila. Ne pozabite, da inženirji še vedno tekmujejo za rešitvijo - in morda bi morali dirkati malo manj agresivno.

Priporočila urednikov

• Testne vožnje in nakupovanje prek mobilnih telefonov povzročijo ali uničijo prodajo avtomobilov ameriškim Hispanikom
• Ta radarski sistem bi lahko končno naredil konec umiranju otrok v vročih avtomobilih
• Policijski avto Tesla Model S med hitrim lovom skoraj ostane brez elektrike
• Nissanov visokotehnološki tovornjak za sladoled odstrani hlape iz vašega naročila
• Kako bi lahko Nissanova tehnologija "od nevidnega do vidnega" utrla pot avtonomnim avtomobilom