Чи зроблять радар і лідар високої роздільної здатності автомобілі завтрашнього дня безпечнішими?

Є проблема з однією із систем безпеки в Nissan Sentra 2018: Це не працює.

Дозвольте мені уточнити: є проблема з однією із систем безпеки в багатьох нових Nissan, у тому числі Sentras, Altimas, Muranos і Pathfinders, а також у багатьох автомобілях, які сьогодні є на дорозі від інших великих брендів, і це підкреслює основну проблему з сучасна мобільність: Оскільки автомобілі все більше покладаються на такі технології, як радар, лідар і камери, обмеження цих існуючих систем стають дедалі більшими. очевидний.

«Автомобільні радарні системи є недалекоглядними», професійний журнал Мікрохвильові печі та ВЧ написав нещодавно. «Їм не вистачає роздільної здатності, щоб розрізняти об’єкти поблизу автомобіля, а викинуті банки газованої води та інші металеві предмети можуть викликати помилкові спрацьовування, що підвищує ризик аварій. Їм також важко обробляти інформацію досить швидко для їзди по шосе».

Це здається ідеальним для важливої ​​функції безпеки, чи не так? Навряд чи.

Ми говоримо саме про систему попередження про лобове зіткнення в Sentra 2018 року та набір функцій допомоги водієві, які захищають водія; Nissan називає це Safety Shield, і в травні заявив, що шість моделей — загалом приблизно 1 000 000 Nissan — включатимуть автоматичне екстрене гальмування як стандартну функцію. AEB покладається на радар у передній решітці, щоб виявляти перешкоди попереду автомобіля, попереджати про можливі зіткнення та натискати на гальма, якщо водій не може. Шкода він не працює належним чином. Проблема з модулем радара Bosch полягає в тому, що деякі датчики знову і знову вимикаються під час поїздок, із гучним звуковим сигналом і парою помаранчевих сповіщень, що відображаються на панелі приладів.

Інші погляди на сучасні транспортні засоби, включно з відеокамерами та лідарами, мають свої проблеми. Проблема датчиків поширена в усіх моделях і в автомобільній промисловості, і нова технологія може стати її вирішенням.

Ось і «радар високої роздільної здатності»

Відеокамери є двовимірними, не можуть визначити глибину — і тому не дуже корисні, коли потрібно помітити пішохода на пішохідному переході попереду. Тут на допомогу приходить радар і його навички створення тривимірних карт. Ось у чому річ: радар насправді не змінився протягом десятиліть. Ви знаєте, що вежі аеропорту використовують підмітання, дзвін? Так, радар. Експерти розходяться в думках щодо того, чи достатньо це для вимог до точності автомобілів.

«Для сучасних інструкцій з безпеки... радара цілком достатньо», — сказав Digital Trends Камал Хурі, віце-президент із передових систем допомоги водієві в NXP Semiconductors. «Хоча радар може не в змозі класифікувати виявлений об’єкт, він має здатність виявляти об’єкти на великій відстані та визначати напрямок руху та швидкість. Це не те, на що камера здатна».

NXP є світовим лідером у виробництві автомобільних радарних систем, але навіть Khouri готовий визнати недоліки радарів. В інтерв’ю журналу Connected Car Magazine він зазначив, що «слабкою стороною автомобільного радара сьогодні є його роздільна здатність і здатність чітко ідентифікувати об’єкти та класифікувати їх. Сучасна радарна система може сказати вам, що є об’єкт, але не може сказати, що це за об’єкт».

Але, як раніше музика та телебачення, радар стає високою роздільною здатністю завдяки новому поколінню стартапів, які можуть знайти відповідь на проблему, про яку ви навіть не підозрювали у своєму автомобілі. Введіть радар високої роздільної здатності. Але що саме це?

За словами Роджера Кіна, менеджера сегмента радіолокації NXP, радар високої роздільної здатності означає покращення низки ключових атрибутів: дальності, доплера та азимута або кута.

«Давайте коротко розглянемо кутову роздільну здатність», — сказав Кін Digital Trends. «Для автономних транспортних засобів покращення кутової роздільної здатності є найбільш помітним, оскільки це не тільки дозволяє радарним системам розрізняти два об’єкти на одній відстані, але це також дозволяє радарним системам відрізняти пішохода від легкого автомобіля від велика вантажівка. Очевидно, це дуже важливо при розробці сенсорних систем автономних транспортних засобів майбутнього».

Ось чому NXP працює над власними мікросхемами високої роздільної здатності. На CES у 2018 році компанія оголосила про Радіолокаційний приймач MR3003, деталь високої роздільної здатності, спеціально розроблена для застосування в автомобілях. Але ціла низка стартапів прагне кинути виклик чинному гіганту в гонці за високою роздільною здатністю.

Є компанія, яка називається Uhnder що разом із постачальником запчастин Magna мають створив радар високої роздільної здатності, наприклад. Під назвою ICON RADAR він «допомагає скоротити розрив між рівнем 3 і рівнем 5 для досягнення повністю надійного автономного водіння», пишуть компанії.

Тоді є Ghostwave, який революціонізує радар — ви можете сказати, оскільки це назва домашньої сторінки компанії, тож це має бути правдою (це сарказм, якщо ви не впевнені). І компанія Oculii, яка створює твердотільний HD-радар, який покладається на вдосконалену обробку сигналів і запаморочливий набір модних слів, щоб... ну, ви зрозуміли.

Digital Trends звернулися до кількох із цих таємничих стартапів, і ніхто не захотів брати участь у цій історії — можливо, спроба захистити «комерційні таємниці». Це також може свідчити про те, що радар HD – це лише ідея в папці на столі когось із маркетингу. Але може бути інше рішення.

Чи може Лідар вирішити проблему?

Лідар є як радар, але зі світловими променями замість звукових хвиль, а системи для сучасних автомобілів складаються з великих обертових відер, які сидять на даху й коштують тисячі доларів за штуку. Вашому автомобілю потрібно кілька, щоб намалювати 3D-картинку дороги попереду — але це не зовсім практичне рішення, чи не так? Тож багато компаній пробують нові речі, зокрема твердотільні пристрої, які значно зменшуються та економлять гроші. Але чи вони кращі?

«Звичайно, жоден із них навіть трохи не наближається до фактичної відповідності ключовим специфікаціям продуктивності, які справді необхідні», — Остін Рассел, засновник і генеральний директор компанії Люмінар, сказав нам раніше цього літа. «Якщо вам потрібен твердотільний лідар за 100 доларів, ви можете зайти в Best Buy і вибрати його. Це далекомір для гольфу. Звичайно, технічно він бачить на пару сотень метрів — говорить вам, наскільки далеко знаходиться прапор. Але чи це стосується автономних автомобілів? Абсолютно не."

Рассел витратив роки на розробку кращої системи, використовуючи альтернативну хімію та переосмислюючи фізику лідара з абсолютно іншою довжиною хвилі світла. Проблема полягає в тому, що не було готових компонентів, які були б легкодоступними. Тож Luminar створив їх. Усі.

«Замість того, щоб піти на нашу фабрику в Сан-Хосе і забрати кілька кремнієвих фотодіодів і 905-нанометрових лазери від тих самих постачальників, у яких їх купують усі інші, нам довелося зробити ці 1550-нанометрові лазери з подряпина. Ви знаєте, проектуйте їх. Нам довелося виготовити наш власний спеціальний матеріал — фотодіоди з арсеніду індій-галію, це той матеріал, який потрібно використовувати, щоб побачити це довжина хвилі світла, ви більше не можете використовувати кремній, який дуже простий у використанні... нам навіть довелося виготовляти власні мікросхеми для система».

Мікросхеми Luminar можуть покращити наявні датчики lidar, але чи означає це, що виробники автомобілів можуть колись зменшити кількість датчиків — особливо якщо, як ми бачили, радар, можливо, працює не надто добре?

На даний момент: немає рішення на радарі

Як і для здорового сніданку, автомобілям потрібен баланс різних датчиків. Експерти кажуть, що радар залишатиметься ключовим, але все частіше автомобілі покладатимуться на лідар.

«Вам потрібна комбінація камер, радарів і лідарів, щоб створити автономну систему», — Джада Теплі, віце-президент із передових інженерних розробок Aptiv, сказав нам на початку цього року.

«Промисловість використовує три системи датчиків не просто так», — сказав Хурі Connected Car Mag. «Це тому, що жодна система не може забезпечити автономне водіння або функції ADAS (передові системи допомоги водієві). Усі системи — камера, LiDAR, радар — мають свої сильні та слабкі сторони».

А враховуючи слабкі сторони, які існують сьогодні, технологія, здається, є обмежуючим фактором як у системах безпеки, як AEB, так і в пошуках повністю автономних транспортних засобів. Майте на увазі, що інженери все ще шукають рішення — і, можливо, вам слід змагатися трохи менш агресивно.

Рекомендації редакції

• Тест-драйви та покупки мобільних телефонів роблять або руйнують продажі автомобілів для латиноамериканців США
• Ця радарна система може нарешті покласти край дітям, які гинуть у гарячих автомобілях
• Під час швидкісної погоні у поліцейського автомобіля Tesla Model S майже закінчилася електрика
• Високотехнологічна вантажівка морозива Nissan видаляє випари з вашого замовлення
• Як технологія Nissan «від невидимого до видимого» може прокласти шлях до автономних автомобілів