Come sensore essenziale di base, cosa apporta il LiDAR alla guida autonoma di fascia alta?

2023-03-01 23:48:50

Quello a cui stiamo pensando è: come sensore fondamentale indispensabile nella guida autonoma di fascia alta, cosa può fare esattamentelidarportare alla guida autonoma?


La guida autonoma di fascia alta è già qui?


Crediamo che di fascia altaguida autonomaha l'ultima strada da percorrere prima di "arrivare davvero", ovvero più marchi e più modelli saranno prodotti in serie.

Ma il futuro non è lontano, perché l'esplorazione del settore della guida autonoma di livello superiore non si è mai fermata. Da quando la guida autonoma L2 è diventata gradualmente popolare nelle auto, negli ultimi tre anni, non solo i giganti della tecnologia e le nuove case automobilistiche, ma anche le tradizionali case automobilistiche nazionali ed estere come Audi e Guangzhou Automobile hanno successivamente rilasciato soluzioni di guida autonoma L3. Nel giugno 2019, Baidu ha persino lanciato la soluzione di percezione della guida autonoma L4 alla conferenza accademica IEEE CVPR più importante al mondo nel campo della visione artificiale e del riconoscimento di schemi. Sebbene l'affermazione che "è arrivata la guida autonoma di fascia alta" possa essere un po' esagerata, per i veicoli autonomi L3 e superiori, la soluzione tecnologica del sistema di percezione è già relativamente matura.



Dietro questo, uno è derivato dal progresso di mappe ad alta precisione, posizionamento satellitare, posizionamento inerziale e altre tecnologie, che ha consolidato le basi per i veicoli a guida automatica per ottenere una percezione accurata e una guida sicura; in secondo luogo, è dovuto al posizionamento di vari sensori nel sistema di percezione della guida automatica. E la divisione del lavoro è stata relativamente chiara e si è formato un alto grado di consenso nel settore.


L'"occhio della guida autonoma" dopo l'evoluzione


Tra tutti i tipi di sensori tradizionali, il lidar, noto come "l'occhio della guida autonoma", ha ricevuto la massima attenzione con le sue eccezionali capacità di rilevamento e rilevamento.



Lidar esegue la modellazione tridimensionale attraverso una nuvola di punti composta da un gran numero di informazioni sui punti di posizione, in modo da ottenere la distanza dell'oggetto, il contorno della forma, la velocità di movimento e altri dati nell'area di destinazione. Poiché trasmette e riceve laser ad alta frequenza, la sua velocità e portata di rilevamento sono molto più elevate rispetto ai radar a ultrasuoni e la sua capacità di modellare gli ostacoli supera di gran lunga quella dei radar a onde millimetriche.

Rispetto alle telecamere, lidar non richiede algoritmi di supporto molto complessi e può distinguere diversi materiali di ostacoli nell'area target in base alla differenza di riflettività dei segnali laser per migliorare la precisione del rilevamento. Ciò evita efficacemente rischi per la sicurezza come "la telecamera riconosce un camion bianco puro come una nuvola".



Nonostante la sua eccellente qualità di rilevamento, il lidar non è stato favorito dalle case automobilistiche per molto tempo in passato. Indagando sul motivo, il punto cruciale dell'ostacolo allo sviluppo del lidar in quel momento non era altro che il seguente: grandi dimensioni, costo elevato e scarsa adattabilità ambientale. Questa situazione ha subito un "ribaltamento" negli ultimi anni. L'evoluzione dei prodotti lidar è entrata iterativamente nella corsia di sorpasso e molti problemi precedenti sono stati risolti uno per uno.

I produttori di teste in pista continuano a miniaturizzare i componenti del radar laser come il modulo di trasmissione e ricezione laser e il modulo di elaborazione del segnale con l'accumulo di tecnologia e la continua ricerca e sviluppo. Lidar si è gradualmente sbarazzato del suo aspetto un tempo "sciocco, grande, nero e ruvido" e molti prodotti Lidar sul mercato hanno raggiunto le stesse dimensioni di un secchio di spaghetti istantanei.

Il lidar che ha perso peso con successo può essere incorporato direttamente nel corpo, in modo che i veicoli autonomi non debbano più "mettersi una palla in testa", ma tornare a quello che dovrebbe essere un'auto.



Gli stessi prodotti Lidar non utilizzano molti metalli preziosi e materiali rari molto costosi. Ci sono due ragioni principali per l'elevato costo del lidar in passato: elevati investimenti in ricerca e sviluppo in dispositivi ottici di precisione, scenari applicativi limitati e requisiti di spazio ridotti, che non possono essere prodotti in serie per condividere i costi di ricerca e sviluppo.

In passato, l'auto senza pilota di Google attirava l'attenzione con il suo costo lidar di quasi 80.000 dollari USA; ora, Huawei ha utilizzato la dichiarazione del macellaio di "ridurre il costo del lidar a 200 dollari USA" per attirare l'attenzione della gente. Le quotazioni dei principali produttori di LiDAR in patria e all'estero per ordini su larga scala di lidar a scartamento automobilistico hanno infranto l'impressione intrinseca delle persone sull'alto costo del lidar.

Inoltre, in termini di conformità alle normative sui veicoli, affidabilità e adattabilità ambientale, anche il lidar ha compiuto notevoli progressi negli ultimi anni. Ad esempio, il produttore nazionale di lidar Surestar, i suoi prodotti della serie C-Fans sono i primi lidar montati frontalmente con un design completo in scala automobilistica in Cina. I prodotti della serie C-Fans adottano chip e tecnologia dei semiconduttori con diritti di proprietà intellettuale indipendenti e presentano caratteristiche eccezionali come basso costo, alta affidabilità, basso ritardo, alta risoluzione e ampio campo visivo.



Beneficiando della successione di LiDAR superando le numerose difficoltà che hanno ostacolato lo sviluppo del settore, la nuova generazione di prodotti LiDAR ha sfondato le scene "puramente senza pilota" come la logistica dei parchi, i traghetti panoramici e le vendite senza pilota nella direzione di navigazione. Oltre alla scena di guida delle autovetture su strada, la maggior parte degli attuali modelli di autopilota L3 sul mercato utilizza soluzioni di rilevamento incluso il lidar.



Anche Elon Musk, che da diversi anni insiste sul DISS lidar, si è “pentito”. Secondo Bloomberg News: Tesla e la società Lidar Luminar hanno recentemente firmato un contratto per utilizzare la tecnologia dei sensori laser per test e sviluppo. Sebbene Tesla possa pianificare di utilizzare il lidar solo per addestrare algoritmi di visione per accelerare le iterazioni degli algoritmi, in quanto praticante più determinato al mondo della tecnologia di visione pura, la mossa di Tesla è "ambigua"?


Cosa apporta LIDAR alla guida autonoma?


Sulla base della maturità delle soluzioni di percezione della guida autonoma di fascia alta, lidar si è ora assicurato il primo posto nei sensori essenziali fondamentali. Questo risultato, oltre all'evoluzione dei prodotti lidar, è dovuto anche al fatto che il lidar evoluto può aiutare a realizzare una guida autonoma più sicura e intelligente.

Non importa quanto sia esperto un conducente, è quasi impossibile per un conducente essere "informato" sulle condizioni della strada sul lato destro del veicolo quando svolta a sinistra senza protezione. Il frame rate dell'occhio umano è solitamente di soli 24 Hz e vi è un residuo visivo compreso tra 0,1 e 0,4 secondi. Nell'ambiente di guida reale complesso e ad alta velocità, le scene "ad alto rischio" come sonde fantasma, frenate improvvise ad alta velocità e fusione ad alta velocità nella strada principale sono fondamentalmente dovute al fatto che le condizioni stradali si verificano spesso in un lampo, superando il limite visivo umano. , Il conducente può fare affidamento solo sull'esperienza o addirittura sulla "premonizione" per affrontarlo più spesso.

Dopo che il veicolo a guida autonoma è dotato di lidar, equivale a una "chiaroveggenza con la prospettiva di Dio" incorporata. In questo modo, il sistema di guida automatica può sempre "vedere sei strade" durante il processo di guida del veicolo, ed è meglio di un vero guidatore affrontare scene difficili in ambienti di guida reali come curve a sinistra non protette.



PrendereC-Fan-256, un lidar a stato solido ad altissima risoluzione a livello di immagine recentemente rilasciato da Surestar come esempio. L'altissima risoluzione di questo lidar può posizionare con precisione veicoli e pedoni a una distanza di 200 m. Acquisizione delle informazioni sui punti, per un ostacolo cubo con una lunghezza laterale di 20 cm, la distanza effettiva per un'identificazione accurata ha raggiunto quasi 60 m. Con il campo visivo di scansione omnidirezionale, C-Fans-256 può fornire ai veicoli autonomi un ampio campo visivo che copre la maggior parte delle difficoltà di guida.

C-Fans-256 e altri prodotti lidar di nuova generazione hanno frame rate ultra elevati persino paragonabili a quelli delle fotocamere sportive. Di fronte alle scene di guida difficili sopra menzionate, lidar può catturare in modo accurato e rapido le scene di guida difficili sopra menzionate. Gli eventi anomali consentono al sistema di controllo automatico della guida di reagire in tempo e controllare l'auto a guida autonoma per evitare rischi.

In passato, il lidar di navigazione, a causa degli svantaggi di adattabilità ambientale e consumo energetico, ad eccezione degli scenari di prova, nella maggior parte dei casi può essere utilizzato solo in "serre" con temperatura e umidità moderate, strade larghe e pianeggianti e percorsi regolari. , Come veicoli logistici in aree di stoccaggio intelligenti e parchi industriali, RoboTaxi e camion senza pilota su percorsi fissi nelle aree urbane. Per non parlare di luoghi ad alto rischio come miniere e fabbriche, è un normale ambiente stradale all'aperto e Lidar è anche difficile da essere pienamente competente perché non può superare i regolamenti sui veicoli.



Attraverso la continua ottimizzazione dei parametri prestazionali, gli stessi prodotti lidar evoluti sono più sicuri e i prodotti di livello automobilistico hanno iniziato ad entrare nel mercato uno dopo l'altro. Beike Tianhui C-Fans-256 raggiunge un basso consumo energetico inferiore a 16 W e ha superato con successo un totale di 31 test in 9 categorie secondo lo standard ISO16750, con una conformità del veicolo estremamente elevata.

In termini di prestazioni di adattabilità ambientale, che si tratti del freddo intenso dei nevai nord-est che scendono sotto i meno 40°C, o del caldo estremo del Gobi occidentale dove la carrozzeria dell'auto è esposta a 70°C in estate, o delle strade non strutturate nella nebbia salina e ambienti umidi ……Di fronte a molti test severi, C-Fans-256 ha consegnato il foglio delle risposte con zero fallimenti.



La nuova generazione di lidar migliora continuamente la sicurezza e l'intelligenza della guida automatica, aiutando la guida automatica ad avvicinarsi ulteriormente all'obiettivo di realizzare la "guida senza pilota". Cheng Wei, il fondatore di Didi, una volta ha dichiarato pubblicamente: "Speriamo che entro il 2030 l'abitacolo delle auto condivise possa essere rimosso e si possa raggiungere una guida autonoma in senso pieno".

Le ampie prospettive nel campo della guida autonoma, a loro volta, hanno stimolato la crescita esplosiva della pista lidar. Con l'obiettivo della "produzione di massa su larga scala" che diventa gradualmente una realtà, anche il lidar sta cambiando la guida autonoma. Abbiamo motivo di credere che in futuro, quando i veicoli autonomi di fascia alta saranno ampiamente utilizzati nelle autovetture, l'ambiente di guida più intelligente e sicuro del lidar potrà rendere i veicoli non più solo mezzi di trasporto, ma penetrare in ogni scena della vita. Nel processo, e persino cambiare il modo di vivere delle persone.(www.isurestar.net)