Como um sensor essencial, o que o LiDAR traz para a direção autônoma de ponta?

2023-03-01 23:48:51

O que estamos pensando é: como um sensor central indispensável na direção autônoma de ponta, o que exatamente podelidartrazer para a condução autônoma?


A condução autônoma de ponta já está aqui?


Acreditamos que high-endcondução autônomatem o último caminho a percorrer antes de "realmente chegar" - ou seja, mais marcas e mais modelos serão produzidos em massa.

Mas o futuro não está longe, porque a exploração da indústria de direção autônoma de alto nível nunca parou. Como a direção autônoma L2 tornou-se gradualmente popular nos carros, nos últimos três anos, não apenas gigantes da tecnologia e novos fabricantes de automóveis, mas também empresas automotivas nacionais e estrangeiras tradicionais, como Audi e Guangzhou Automobile, lançaram sucessivamente soluções de direção autônoma L3. Em junho de 2019, a Baidu lançou a solução de percepção de direção autônoma L4 na principal conferência acadêmica do mundo IEEE CVPR no campo de visão computacional e reconhecimento de padrões. Embora a afirmação de que "a direção autônoma de ponta chegou" possa ser um pouco exagerada, para veículos autônomos L3 e superiores, a solução de tecnologia do sistema de percepção já está relativamente madura.



Por trás disso, um é derivado do avanço de mapas de alta precisão, posicionamento por satélite, posicionamento inercial e outras tecnologias, que consolidou a base para veículos de direção automática para obter percepção precisa e direção segura; em segundo lugar, é devido ao posicionamento de vários sensores no sistema de percepção de direção automática. E a divisão do trabalho foi relativamente clara e um alto grau de consenso foi formado na indústria.


O "Olho da Direção Autônoma" após a evolução


Entre todos os tipos de sensores convencionais, o lidar, conhecido como o "olho da direção autônoma", recebeu mais atenção com seus excelentes recursos de detecção e detecção.



O Lidar realiza modelagem tridimensional por meio de uma nuvem de pontos composta por um grande número de informações de pontos de posição, de modo a obter a distância do objeto, contorno da forma, velocidade de movimento e outros dados na área de destino. Por transmitir e receber lasers de alta frequência, sua velocidade e alcance de detecção são muito maiores do que os radares ultrassônicos, e sua capacidade de modelar obstáculos excede em muito a dos radares de ondas milimétricas.

Comparado com as câmeras, o lidar não requer algoritmos de suporte muito complexos e pode distinguir diferentes materiais de obstáculos na área de destino de acordo com a diferença na refletividade dos sinais de laser para melhorar a precisão da detecção. Isso evita efetivamente riscos de segurança, como "a câmera reconhece um caminhão branco puro como uma nuvem".



Apesar de sua excelente qualidade de detecção, o lidar não era preferido pelas montadoras há muito tempo. Investigando o motivo, o ponto crucial para impedir o desenvolvimento do lidar naquela época era nada mais do que o seguinte: tamanho grande, custo alto e baixa adaptabilidade ambiental. Esta situação sofreu uma “reversão” nos últimos anos. A evolução dos produtos lidar tem entrado iterativamente na via rápida, e muitos problemas anteriores foram resolvidos um por um.

Os fabricantes de cabeças na pista de corrida continuam a miniaturizar os componentes do radar a laser, como o módulo de transmissão e recepção de laser e o módulo de processamento de sinal com o acúmulo de tecnologia e pesquisa e desenvolvimento contínuos. Lidar gradualmente se livrou de sua aparência "boba, grande, preta e áspera", e muitos produtos Lidar no mercado atingiram o mesmo tamanho de um balde de macarrão instantâneo.

O lidar que perdeu peso com sucesso pode ser embutido diretamente no corpo, para que os veículos autônomos não precisem mais "colocar uma bola na cabeça", mas voltar ao que um carro deveria ser.



Os próprios produtos Lidar não usam muitos metais preciosos e materiais raros muito caros. Existem duas razões principais para o alto custo do lidar no passado: alto investimento em P&D em dispositivos ópticos de precisão e cenários de aplicação limitados e pequenos requisitos de espaço, que não podem ser produzidos em massa para compartilhar os custos de P&D.

No passado, o carro não tripulado do Google chamava a atenção com seu custo lidar de quase 80.000 dólares americanos; agora, a Huawei usou a declaração do açougueiro de "reduzir o custo do lidar para 200 dólares americanos" para atrair a atenção das pessoas. As cotações dos principais fabricantes de LiDAR no país e no exterior para pedidos em larga escala de lidar de bitola de carro quebraram a impressão inerente das pessoas sobre o alto custo do lidar.

Além disso, em termos de conformidade com os regulamentos de veículos, confiabilidade e adaptabilidade ambiental, o lidar também fez progressos consideráveis nos últimos anos. Por exemplo, o fabricante doméstico de lidar Surestar, seus produtos da série C-Fans são os primeiros lidars montados na frente com um design completo em escala de carro na China. Os produtos da série C-Fans adotam tecnologia de chips e semicondutores com direitos de propriedade intelectual independentes e possuem recursos excelentes, como baixo custo, alta confiabilidade, baixo atraso, alta resolução e amplo campo de visão.



Beneficiando-se da sucessão de LiDAR superando as muitas dificuldades que impediram o desenvolvimento da indústria, a nova geração de produtos LiDAR rompeu as cenas "puramente não tripuladas", como logística de parques, balsas panorâmicas e vendas não tripuladas na direção de navegação. Além da cena de direção de carros de passeio na estrada, a maioria dos atuais modelos de piloto automático L3 no mercado usa soluções de detecção, incluindo lidar.



Até Elon Musk, que insistiu no lidar DISS por vários anos, "se arrependeu". De acordo com a Bloomberg News: Tesla e a empresa Lidar Luminar assinaram recentemente um contrato para usar a tecnologia de sensor a laser para testes e desenvolvimento. Embora Tesla possa planejar usar apenas lidar para treinar algoritmos de visão para acelerar as iterações de algoritmos, como o praticante mais determinado do mundo de tecnologia de visão pura, o movimento de Tesla é "ambíguo"?


O que o LIDAR traz para a direção autônoma?


Com base na maturidade das soluções de percepção de direção autônoma de ponta, o lidar agora garantiu o primeiro lugar nos principais sensores essenciais. Essa conquista, além da evolução dos produtos lidar, também se deve ao fato de que o lidar evoluído pode ajudar a realizar uma direção autônoma mais segura e inteligente.

Por mais experiente que seja um motorista, é quase impossível para um motorista "conhecer" as condições da estrada do lado direito do veículo ao virar à esquerda sem proteção. A taxa de quadros do olho humano geralmente é de apenas 24 Hz e há um resíduo visual de 0,1 a 0,4 segundos. No ambiente de direção real complexo e de alta velocidade, as cenas de "alto risco", como sondas fantasmas, freios repentinos em alta velocidade e fusão em alta velocidade na estrada principal, são basicamente devido ao fato de que as condições da estrada geralmente ocorrem em um flash, excedendo o limite visual humano. , O motorista só pode contar com a experiência ou mesmo "premonição" para lidar com isso com mais frequência.

Depois que o veículo autônomo é equipado com o lidar, ele é equivalente a uma "clarividência com a perspectiva de Deus" integrada. Desta forma, o sistema de direção automática sempre pode "ver seis estradas" durante o processo de direção do veículo, e é melhor do que um motorista real lidar com cenas difíceis em ambientes reais de direção, como curvas à esquerda desprotegidas.



PegarC-Fans-256, um lidar de estado sólido de resolução ultra-alta em nível de imagem lançado recentemente pela Surestar como exemplo. A ultra-alta resolução deste lidar pode posicionar com precisão veículos e pedestres a uma distância de 200m. Captura de informações de ponto, para um obstáculo de cubo com comprimento lateral de 20 cm, a distância efetiva para identificação precisa atingiu quase 60 m. Com o campo de visão de varredura omnidirecional, o C-Fans-256 pode fornecer aos veículos autônomos um amplo campo de visão que cobre a maioria das dificuldades de direção.

O C-Fans-256 e outros produtos lidar de nova geração têm taxas de quadros ultra-altas, comparáveis às das câmeras esportivas. Diante das cenas de direção difíceis mencionadas acima, o lidar pode capturar com precisão e rapidez as cenas de direção difíceis mencionadas acima. Eventos anormais permitem que o sistema de controle automático de direção reaja a tempo e controle o carro autônomo para evitar riscos.

No passado, a navegação lidar, devido às desvantagens de adaptabilidade ambiental e consumo de energia, exceto para cenários de teste, na maioria dos casos só podia ser usada em "estufas" com temperatura e umidade moderadas, estradas largas e planas e rotas regulares. , Como veículos de logística em áreas de armazenamento inteligentes e parques industriais, RoboTaxi e caminhões não tripulados em rotas fixas em áreas urbanas. Sem falar em locais de alto risco, como minas e fábricas, é um ambiente rodoviário comum ao ar livre, e Lidar também é difícil de ser totalmente competente porque não pode passar pelos regulamentos de veículos.



Por meio da otimização contínua dos parâmetros de desempenho, os próprios produtos lidar evoluídos são mais seguros e os produtos automotivos começaram a entrar no mercado um após o outro. Beike Tianhui C-Fans-256 atinge um baixo consumo de energia de menos de 16W e passou com sucesso um total de 31 testes em 9 categorias sob o padrão ISO16750, com conformidade de veículo extremamente alta.

Em termos de desempenho de adaptabilidade ambiental, seja o frio severo dos campos de neve do nordeste caindo abaixo de 40°C negativos, ou o calor extremo do oeste de Gobi, onde a carroceria do carro é exposta a 70°C no verão, ou estradas não estruturadas em névoa salina e ambientes úmidos …… Diante de muitos testes severos, C-Fans-256 todos entregaram a folha de respostas com zero falhas.



A nova geração do lidar está melhorando continuamente a segurança e a inteligência da direção automática, ajudando a direção automática a se aproximar ainda mais do objetivo de realizar a "condução não tripulada". Cheng Wei, o fundador da Didi, declarou uma vez publicamente: "Esperamos que até 2030, o cockpit de carros compartilhados possa ser removido e a direção autônoma em sentido pleno possa ser alcançada."

As amplas perspectivas no campo da direção autônoma, por sua vez, estimularam o crescimento explosivo da pista lidar. Com o objetivo de "produção em massa em larga escala" gradualmente se tornando uma realidade, o lidar também está mudando a direção autônoma. Temos motivos para acreditar que, no futuro, quando os veículos autônomos de ponta forem amplamente utilizados em automóveis de passageiros, o ambiente de direção mais inteligente e seguro do lidar pode fazer com que os veículos não sejam mais apenas meios de transporte, mas penetrem em todas as cenas da vida. No processo, e até mesmo mudar o modo de vida das pessoas.(www.isurestar.net)