En tant que capteur essentiel, qu'est-ce que le LiDAR apporte à la conduite autonome haut de gamme ?

2023-03-01 23:48:55

Ce à quoi nous pensons est le suivant : en tant que capteur central indispensable dans la conduite autonome haut de gamme, que peut-on exactementLidarapporter à la conduite autonome ?


La conduite autonome haut de gamme est-elle déjà là ?


Nous pensons que le haut de gammeconduite autonomea le dernier chemin à parcourir avant qu'il "arrive vraiment" - c'est-à-dire que plus de marques et plus de modèles seront produits en série.

Mais l'avenir n'est pas loin, car l'exploration par l'industrie de la conduite autonome de haut niveau ne s'est jamais arrêtée. Depuis que la conduite autonome L2 est progressivement devenue populaire dans les voitures, au cours des trois dernières années, non seulement les géants de la technologie et les nouveaux constructeurs automobiles, mais aussi les constructeurs automobiles nationaux et étrangers traditionnels tels qu'Audi et Guangzhou Automobile ont successivement lancé des solutions de conduite autonome L3. En juin 2019, Baidu a même lancé la solution de perception de conduite autonome L4 lors de la plus grande conférence universitaire au monde IEEE CVPR dans le domaine de la vision par ordinateur et de la reconnaissance des formes. Bien que l'affirmation selon laquelle "la conduite autonome haut de gamme est arrivée" puisse être un peu exagérée, pour les véhicules autonomes L3 et supérieurs, la solution technologique du système de perception est déjà relativement mature.



Derrière cela, l'un est dérivé de l'avancement des cartes de haute précision, du positionnement par satellite, du positionnement inertiel et d'autres technologies, qui ont consolidé les bases des véhicules à conduite automatique pour obtenir une perception précise et une conduite sûre ; deuxièmement, cela est dû au positionnement de divers capteurs dans le système de perception de conduite automatique. Et la division du travail a été relativement claire, et un degré élevé de consensus s'est formé dans l'industrie.


L'"Œil de la conduite autonome" après évolution


Parmi tous les types de capteurs grand public, le lidar, connu sous le nom d'"œil de la conduite autonome", a reçu le plus d'attention avec ses capacités de détection et de détection exceptionnelles.



Lidar effectue une modélisation tridimensionnelle à travers un nuage de points composé d'un grand nombre d'informations de point de position, afin d'obtenir la distance de l'objet, le contour de la forme, la vitesse de déplacement et d'autres données dans la zone cible. Parce qu'il transmet et reçoit des lasers à haute fréquence, sa vitesse et sa portée de détection sont bien supérieures à celles des radars à ultrasons, et sa capacité à modéliser les obstacles dépasse de loin celle des radars à ondes millimétriques.

Comparé aux caméras, le lidar ne nécessite pas d'algorithmes de support très complexes et peut distinguer différents matériaux d'obstacles dans la zone cible en fonction de la différence de réflectivité des signaux laser pour améliorer la précision de la détection. Cela évite efficacement les risques de sécurité tels que "la caméra reconnaît un camion blanc pur comme un nuage".



Malgré son excellente qualité de détection, le lidar n'a pas été privilégié par les constructeurs automobiles depuis longtemps. En enquêtant sur la raison, le point crucial pour entraver le développement du lidar à l'époque n'était rien de plus que ce qui suit : grande taille, coût élevé et mauvaise adaptabilité environnementale. Cette situation s'est « renversée » ces dernières années. L'évolution des produits lidar a été itérativement entrée dans la voie rapide, et de nombreux problèmes antérieurs ont été résolus un par un.

Les fabricants de têtes de course continuent de miniaturiser les composants du radar laser tels que le module d'émission et de réception laser et le module de traitement du signal avec l'accumulation de technologie et la recherche et le développement continus. Lidar s'est progressivement débarrassé de son apparence autrefois "stupide, grosse, noire et rugueuse", et de nombreux produits Lidar sur le marché ont atteint la même taille qu'un seau de nouilles instantanées.

Le lidar qui a réussi à perdre du poids peut être directement intégré dans la carrosserie, de sorte que les véhicules autonomes n'ont plus besoin de "se mettre une balle sur la tête", mais de revenir à ce qu'une voiture devrait être.



Les produits Lidar eux-mêmes n'utilisent pas beaucoup de métaux précieux et de matériaux rares très coûteux. Deux raisons principales expliquent le coût élevé du lidar dans le passé : des investissements élevés en R&D dans des dispositifs optiques de précision, des scénarios d'application limités et des besoins en espace réduits, qui ne peuvent pas être produits en masse pour partager les coûts de R&D.

Dans le passé, la voiture sans pilote de Google attirait l'attention avec son coût lidar de près de 80 000 dollars américains ; maintenant, Huawei a utilisé la déclaration du boucher de "réduire le coût du lidar à 200 dollars américains" pour attirer l'attention des gens. Les devis des principaux fabricants de LiDAR au pays et à l'étranger pour des commandes à grande échelle de lidar à jauge de voiture ont brisé l'impression inhérente des gens sur le coût élevé du lidar.

De plus, en termes de conformité à la réglementation des véhicules, de fiabilité et d'adaptabilité environnementale, le lidar a également fait des progrès considérables ces dernières années. Par exemple, le fabricant national de lidars Surestar, ses produits de la série C-Fans sont les premiers lidars montés à l'avant avec une conception complète à l'échelle d'une voiture en Chine. Les produits de la série C-Fans adoptent des puces et une technologie de semi-conducteurs avec des droits de propriété intellectuelle indépendants et présentent des caractéristiques exceptionnelles telles qu'un faible coût, une haute fiabilité, un faible retard, une haute résolution et un grand champ de vision.



Bénéficiant de la succession du LiDAR surmontant les nombreuses difficultés qui ont entravé le développement de l'industrie, la nouvelle génération de produits LiDAR a percé les scènes "pures sans pilote" telles que la logistique des parcs, le convoyage panoramique et les ventes sans pilote dans le sens de la navigation. En plus de la scène de conduite des voitures particulières sur la route, la plupart des modèles de pilote automatique L3 actuels sur le marché utilisent des solutions de détection, y compris le lidar.



Même Elon Musk, qui a insisté sur le lidar DISS pendant plusieurs années, s'est "repenti". Selon Bloomberg News : Tesla et la société Lidar Luminar ont récemment signé un contrat pour utiliser la technologie des capteurs laser pour les tests et le développement. Bien que Tesla n'envisage d'utiliser le lidar que pour former des algorithmes de vision afin d'accélérer les itérations d'algorithmes, en tant que praticien le plus déterminé au monde de la technologie de vision pure, la décision de Tesla est-elle "ambiguë" ?


Qu'apporte le LIDAR à la conduite autonome ?


Basé sur la maturité des solutions de perception de conduite autonome haut de gamme, le lidar s'est désormais assuré la première place dans les principaux capteurs essentiels. Cette réalisation, en plus de l'évolution des produits lidar, est également due au fait que le lidar évolué peut aider à réaliser une conduite autonome plus sûre et plus intelligente.

Peu importe l'expérience d'un conducteur, il est presque impossible pour un conducteur d'être « au courant » des conditions routières du côté droit du véhicule lorsqu'il tourne à gauche sans protection. La fréquence d'images de l'œil humain n'est généralement que de 24 Hz et il y a un résidu visuel de 0,1 à 0,4 seconde. Dans l'environnement de conduite réel complexe et à grande vitesse, les scènes "à haut risque" telles que les sondes fantômes, les freinages brusques à grande vitesse et la fusion à grande vitesse dans la route principale sont essentiellement dues au fait que les conditions routières se produisent souvent dans un éclair, dépassant la limite visuelle humaine. , Le conducteur ne peut se fier qu'à l'expérience voire à la "prémonition" pour y faire face plus souvent.

Une fois que le véhicule autonome est équipé d'un lidar, cela équivaut à une "voyance avec la perspective de Dieu" intégrée. De cette façon, le système de conduite automatique peut toujours "voir six routes" pendant le processus de conduite du véhicule, et il vaut mieux qu'un vrai conducteur pour faire face à des scènes difficiles dans des environnements de conduite réels tels que des virages à gauche non protégés.



PrendreC-Fans-256, un lidar à semi-conducteurs ultra-haute résolution au niveau de l'image récemment publié par Surestar à titre d'exemple. L'ultra haute résolution de ce lidar permet de positionner avec précision véhicules et piétons à une distance de 200m. Capture d'informations ponctuelles, pour un obstacle cubique d'une longueur de côté de 20 cm, la distance effective pour une identification précise a atteint près de 60 m. Avec le champ de vision à balayage omnidirectionnel, C-Fans-256 peut fournir aux véhicules autonomes un large champ de vision qui couvre la plupart des difficultés de conduite.

C-Fans-256 et d'autres produits lidar de nouvelle génération ont des fréquences d'images ultra-élevées, même comparables à celles des caméras de sport. Face aux scènes de conduite difficiles mentionnées ci-dessus, le lidar peut capturer avec précision et rapidité les scènes de conduite difficiles mentionnées ci-dessus. Les événements anormaux permettent au système de contrôle automatique de la conduite de réagir à temps et de contrôler la voiture autonome pour éviter les risques.

Dans le passé, le lidar de navigation, en raison des inconvénients de l'adaptabilité environnementale et de la consommation d'énergie, à l'exception des scénarios de test, ne pouvait dans la plupart des cas être utilisé que dans des "serres" avec une température et une humidité modérées, des routes larges et plates et des itinéraires réguliers. , Tels que les véhicules logistiques dans les zones de stockage intelligentes et les parcs industriels, les RoboTaxi et les camions sans pilote sur les itinéraires fixes dans les zones urbaines. Sans parler des endroits à haut risque tels que les mines et les usines, il s'agit d'un environnement routier extérieur ordinaire, et Lidar est également difficile d'être pleinement compétent car il ne peut pas passer la réglementation des véhicules.



Grâce à l'optimisation continue des paramètres de performance, les produits lidar évolués eux-mêmes sont plus sûrs et les produits de qualité automobile ont commencé à entrer sur le marché les uns après les autres. Beike Tianhui C-Fans-256 atteint une faible consommation d'énergie inférieure à 16 W et a passé avec succès un total de 31 tests dans 9 catégories selon la norme ISO16750, avec une conformité extrêmement élevée du véhicule.

En termes de performance d'adaptabilité environnementale, qu'il s'agisse du froid rigoureux des champs de neige du nord-est descendant en dessous de moins 40°C, ou de la chaleur extrême du Gobi occidental où la carrosserie de la voiture est exposée à 70°C en été, ou des routes non structurées dans le brouillard salin et environnements humides ……Face à de nombreux tests sévères, C-Fans-256 a tous remis la feuille de réponse avec zéro échec.



La nouvelle génération de lidar améliore en permanence la sécurité et l'intelligence de la conduite automatique, aidant la conduite automatique à se rapprocher davantage de l'objectif de réalisation de la "conduite sans pilote". Cheng Wei, le fondateur de Didi, a un jour déclaré publiquement : "Nous espérons que d'ici 2030, le cockpit des voitures partagées pourra être supprimé et que la conduite autonome au sens complet pourra être atteinte."

Les vastes perspectives dans le domaine de la conduite autonome ont, à leur tour, stimulé la croissance explosive de la piste lidar. Alors que l'objectif de "production de masse à grande échelle" devient progressivement une réalité, le lidar fait également évoluer la conduite autonome. Nous avons des raisons de croire qu'à l'avenir, lorsque les véhicules autonomes haut de gamme seront largement utilisés dans les voitures particulières, l'environnement de conduite plus intelligent et plus sûr du lidar peut faire en sorte que les véhicules ne soient plus seulement des moyens de transport, mais pénètrent dans toutes les scènes de la vie. Dans le processus, et même changer le mode de vie des gens.(www.isurestar.net)