Woran wir denken, ist: Als unverzichtbarer Kernsensor im autonomen Fahren im High-End-Bereich, was genau kannLidarzum autonomen Fahren bringen?
Ist High-End autonomes Fahren schon da?
Wir glauben, dass High-Endautonomes Fahrenhat den letzten Weg zu gehen, bevor es "wirklich ankommt" - das heißt, mehr Marken und mehr Modelle werden in Serie produziert.
Aber die Zukunft ist nicht weit entfernt, denn die Erforschung des autonomen Fahrens auf höherem Niveau hat nie aufgehört. Da autonomes L2-Fahren in Autos allmählich populär geworden ist, haben in den letzten drei Jahren nicht nur Technologiegiganten und neue Autohersteller, sondern auch traditionelle in- und ausländische Automobilunternehmen wie Audi und Guangzhou Automobile sukzessive L3-Lösungen für autonomes Fahren herausgebracht. Im Juni 2019 stellte Baidu auf der weltweit führenden akademischen Konferenz IEEE CVPR im Bereich Computer Vision und Mustererkennung sogar die L4-Lösung zur Wahrnehmung des autonomen Fahrens vor. Auch wenn die Aussage „High-End-autonomes Fahren ist da“ etwas übertrieben sein mag, ist die Wahrnehmungssystem-Technologielösung für autonome Fahrzeuge der Klasse L3 und höher bereits relativ ausgereift.
Dahinter steckt eine von der Weiterentwicklung von hochpräzisen Karten, Satellitenortung, Trägheitsortung und anderen Technologien, die die Grundlage für automatisch fahrende Fahrzeuge gefestigt haben, um eine genaue Wahrnehmung und sicheres Fahren zu erreichen; Zweitens liegt es an der Positionierung verschiedener Sensoren im automatischen Fahrerkennungssystem. Und die Arbeitsteilung war relativ klar und es hat sich in der Branche ein hohes Maß an Konsens herausgebildet.
Das „Auge des autonomen Fahrens“ nach der Evolution
Unter allen Arten von Mainstream-Sensoren hat das Lidar, das als „Auge des autonomen Fahrens“ bekannt ist, mit seinen herausragenden Sensor- und Erkennungsfähigkeiten die meiste Aufmerksamkeit erhalten.
Lidar führt eine dreidimensionale Modellierung durch eine Punktwolke durch, die aus einer großen Anzahl von Positionspunktinformationen besteht, um den Objektabstand, die Formkontur, die Bewegungsgeschwindigkeit und andere Daten im Zielbereich zu erhalten. Da es Hochfrequenzlaser sendet und empfängt, sind seine Erkennungsgeschwindigkeit und -reichweite viel höher als bei Ultraschallradaren, und seine Fähigkeit, Hindernisse zu modellieren, übertrifft bei weitem die von Millimeterwellenradaren.
Im Vergleich zu Kameras erfordert Lidar keine sehr komplexen Unterstützungsalgorithmen und kann verschiedene Materialien von Hindernissen im Zielbereich entsprechend dem Unterschied im Reflexionsvermögen von Lasersignalen unterscheiden, um die Erkennungsgenauigkeit zu verbessern. Sicherheitsrisiken wie „Die Kamera erkennt einen reinweißen Lkw als Wolke“ werden so effektiv vermieden.
Trotz seiner hervorragenden Erkennungsqualität wurde Lidar in der Vergangenheit lange Zeit nicht von Automobilunternehmen favorisiert. Bei der Untersuchung des Grundes war der springende Punkt für die Behinderung der Entwicklung von Lidar zu dieser Zeit nichts anderes als Folgendes: große Größe, hohe Kosten und schlechte Anpassungsfähigkeit an die Umwelt. Diese Situation hat sich in den letzten Jahren „umgekehrt“. Die Entwicklung von Lidar-Produkten ist iterativ auf die Überholspur gegangen, und viele frühere Probleme wurden nach und nach gelöst.
Die führenden Hersteller auf der Rennstrecke miniaturisieren die Komponenten des Laserradars wie das Laser-Sende- und -Empfangsmodul und das Signalverarbeitungsmodul mit der Akkumulation von Technologie und kontinuierlicher Forschung und Entwicklung weiter. Lidar hat sich allmählich von seinem einstigen „albernen, großen, schwarzen und rauen“ Aussehen verabschiedet, und viele Lidar-Produkte auf dem Markt haben die Größe eines Eimers mit Instantnudeln erreicht.
Das erfolgreich abgenommene Lidar kann direkt in die Karosserie eingebettet werden, sodass autonome Fahrzeuge nicht mehr „einen Ball auf den Kopf setzen“ müssen, sondern wieder zu dem werden, was ein Auto sein sollte.
Lidar-Produkte selbst verwenden nicht viele Edelmetalle und sehr teure seltene Materialien. Es gibt zwei Hauptgründe für die hohen Kosten von Lidar in der Vergangenheit: hohe F&E-Investitionen in optische Präzisionsgeräte und begrenzte Anwendungsszenarien und geringer Platzbedarf, die nicht in Massenproduktion hergestellt werden können, um die F&E-Kosten zu teilen.
In der Vergangenheit fiel das unbemannte Auto von Google mit seinen Lidar-Kosten von fast 80.000 US-Dollar auf; Jetzt hat Huawei die Erklärung des Metzgers genutzt, „die Kosten für Lidar auf 200 US-Dollar zu senken“, um die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich zu ziehen. Die Angebote führender LiDAR-Hersteller im In- und Ausland für Großaufträge von Pkw-Lidar haben den Eindruck der Menschen von den hohen Kosten von Lidar gebrochen.
Darüber hinaus hat Lidar in den letzten Jahren auch erhebliche Fortschritte in Bezug auf die Einhaltung von Fahrzeugvorschriften, Zuverlässigkeit und Umweltanpassungsfähigkeit gemacht. Beispielsweise sind die Produkte der C-Fans-Serie des einheimischen Lidar-Herstellers Surestar die ersten frontmontierten Lidars mit einem vollständigen Automaßstab-Design in China. Die Produkte der C-Fans-Serie verwenden Chips und Halbleitertechnologie mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten und verfügen über herausragende Eigenschaften wie niedrige Kosten, hohe Zuverlässigkeit, geringe Verzögerung, hohe Auflösung und großes Sichtfeld.
Die neue Generation von LiDAR-Produkten profitierte davon, dass LiDAR die vielen Schwierigkeiten überwunden hat, die die Entwicklung der Branche behindert haben, und hat die „rein unbemannten“ Szenen wie Parklogistik, Landschaftsfähren und unbemannten Verkauf in Navigationsrichtung durchbrochen. Neben der Fahrszene von Personenkraftwagen auf der Straße verwenden die meisten aktuellen L3-Autopilotmodelle auf dem Markt Sensorlösungen, einschließlich Lidar.
Sogar Elon Musk, der seit mehreren Jahren auf DISS-Lidar besteht, hat "bereuen". Laut Bloomberg News: Tesla und das Lidar-Unternehmen Luminar haben kürzlich einen Vertrag über den Einsatz von Lasersensortechnologie für Tests und Entwicklung unterzeichnet. Obwohl Tesla vielleicht nur plant, Lidar zum Trainieren von Sehalgorithmen zu verwenden, um Algorithmus-Iterationen zu beschleunigen, ist Teslas Schritt als der weltweit entschlossenste Praktiker der reinen Sehtechnologie „mehrdeutig“?
Was bringt LIDAR dem autonomen Fahren?
Basierend auf der Reife von High-End-Lösungen zur Wahrnehmung des autonomen Fahrens hat sich Lidar nun den Spitzenplatz bei den wichtigsten Kernsensoren gesichert. Dieser Erfolg ist neben der Weiterentwicklung von Lidar-Produkten auch auf die Tatsache zurückzuführen, dass das weiterentwickelte Lidar dazu beitragen kann, ein sichereres und intelligenteres autonomes Fahren zu realisieren.
Unabhängig davon, wie erfahren ein Fahrer ist, ist es für einen Fahrer nahezu unmöglich, beim Linksabbiegen ohne Schutz über die Straßenverhältnisse auf der rechten Seite des Fahrzeugs "auszukennen". Die Bildrate des menschlichen Auges beträgt normalerweise nur 24 Hz, und es gibt einen visuellen Rest von 0,1 bis 0,4 Sekunden. In der komplexen und realen Hochgeschwindigkeits-Fahrumgebung sind die "Hochrisiko"-Szenen wie Geistersonden, plötzliches Hochgeschwindigkeitsbremsen und Hochgeschwindigkeits-Einfädeln in die Hauptstraße im Wesentlichen darauf zurückzuführen, dass Straßenbedingungen häufig auftreten in ein Blitz, der die menschliche Sehgrenze überschreitet. , Der Fahrer kann sich nur auf Erfahrung oder gar „Vorahnung“ verlassen, um öfter damit umzugehen.
Nachdem das selbstfahrende Fahrzeug mit Lidar ausgestattet ist, kommt es einem eingebauten „Hellsehen mit Gottes Perspektive“ gleich. Auf diese Weise kann das automatische Fahrsystem während des Fahrvorgangs des Fahrzeugs immer "sechs Straßen sehen", und es ist besser als ein echter Fahrer, mit schwierigen Szenen in realen Fahrumgebungen wie ungeschützten Linkskurven umzugehen.
NehmenC-Fans-256, ein ultrahochauflösendes Solid-State-Lidar auf Bildebene, das kürzlich von Surestar als Beispiel herausgebracht wurde. Die ultrahohe Auflösung dieses Lidars kann Fahrzeuge und Fußgänger in einer Entfernung von 200 m genau positionieren. Erfassung von Punktinformationen, für ein Würfelhindernis mit einer Seitenlänge von 20 cm hat die effektive Entfernung für eine genaue Identifizierung fast 60 m erreicht. Mit dem omnidirektionalen Scan-Sichtfeld kann C-Fans-256 autonomen Fahrzeugen ein weites Sichtfeld bieten, das die meisten Fahrschwierigkeiten abdeckt.
C-Fans-256 und andere Lidar-Produkte der neuen Generation haben ultrahohe Bildraten, die sogar mit denen von Sportkameras vergleichbar sind. Angesichts der oben erwähnten schwierigen Fahrszenen kann Lidar die oben erwähnten schwierigen Fahrszenen genau und schnell erfassen. Auf anormale Ereignisse kann das automatische Fahrsteuerungssystem rechtzeitig reagieren und das selbstfahrende Auto steuern, um Risiken zu vermeiden.
In der Vergangenheit konnten Navigations-Lidar aufgrund der Nachteile der Umweltanpassungsfähigkeit und des Stromverbrauchs, außer für Testszenarien, in den meisten Fällen nur in „Gewächshäusern“ mit moderater Temperatur und Luftfeuchtigkeit, breiten und flachen Straßen und regelmäßigen Routen verwendet werden. , wie Logistikfahrzeuge in smarten Lagerbereichen und Industrieparks, RoboTaxi und unbemannte Lkw auf festen Routen im urbanen Raum. Ganz zu schweigen von Orten mit hohem Risiko wie Minen und Fabriken, es ist eine gewöhnliche Straßenumgebung im Freien, und Lidar ist auch schwierig, voll kompetent zu sein, da es die Fahrzeugvorschriften nicht erfüllen kann.
Durch die kontinuierliche Optimierung der Leistungsparameter sind die weiterentwickelten Lidar-Produkte selbst sicherer, und Produkte für die Automobilindustrie kommen nach und nach auf den Markt. Der Beike Tianhui C-Fans-256 erreicht einen geringen Stromverbrauch von weniger als 16 W und hat insgesamt 31 Tests in 9 Kategorien nach dem ISO16750-Standard mit extrem hoher Fahrzeugkonformität erfolgreich bestanden.
In Bezug auf die Anpassungsfähigkeit an die Umwelt, sei es die strenge Kälte der Schneefelder im Nordosten mit Temperaturen unter minus 40 °C, die extreme Hitze der westlichen Gobi, wo die Karosserie im Sommer 70 °C ausgesetzt ist, oder unstrukturierte Straßen im Salznebel und feuchte Umgebungen ……Konfrontiert mit vielen strengen Tests, reichten C-Fans-256 alle das Antwortblatt mit null Fehlern ein.
Die neue Lidar-Generation verbessert kontinuierlich die Sicherheit und Intelligenz des automatischen Fahrens und hilft dem automatischen Fahren, sich dem Ziel des „unbemannten Fahrens“ weiter zu nähern. Cheng Wei, der Gründer von Didi, erklärte einmal öffentlich: „Wir hoffen, dass bis 2030 das Cockpit von geteilten Autos entfernt und autonomes Fahren im vollen Sinne erreicht werden kann.“
Die breiten Perspektiven im Bereich des autonomen Fahrens wiederum beflügelten das explosionsartige Wachstum der Lidar-Spur. Mit dem Ziel „Massenproduktion im großen Maßstab“ wird Lidar schrittweise Realität und verändert auch das autonome Fahren. Wir haben Grund zu der Annahme, dass in Zukunft, wenn autonome High-End-Fahrzeuge in Personenkraftwagen weit verbreitet sind, die intelligentere und sicherere Fahrumgebung von Lidar dazu führen kann, dass Fahrzeuge nicht mehr nur Transportmittel sind, sondern in alle Lebensbereiche vordringen. Und dabei sogar die Lebensweise der Menschen verändern.(www.isurestar.net)