Kendi kendine giden arabaları popüler hale getirmek ister misiniz? Katı hal lidar anahtarı 2018 Küresel Akıllı Sürüş Zirvesi
Lei Feng'in web sitesine göre: Diğer teknolojiler gibi, otonom sürüş teknolojisi de ilk olarak ABD ordusu için ayrıldı. İlk otonom askeri kamyonun tavanı, sürekli dönen birkaç "kahve kutusu" gibiydi. Carnegie Mellon Üniversitesi tarafından tasarlanan sürücüsüz Hummer, daha çok dev bir "pinpon topu" tepesine benziyor.
Mevcut tasarım çerçevesi dışında kalan ürünlerden bahsetmek isterseniz emekli olan Google "Ateşböceği" test arabasından bahsetmelisiniz, saf bir görünüme ve polis sirenine benzeyen bir algılayıcıya sahip. Eğer anlamazsan, korkarım bu dünyadaki en şirin polis arabası.
Arabanın tavanına takılan "süslemeler" farklı şekillerde olsa da, yukarıda bahsedilen üç örnek aynı sonuca götürüyor, çünkü ister kahve kutusu, ister masa tenisi topu, ister polis sireni olsun, aslında lidarlar.
Lidar, saniyede 300.000 veri noktası oluşturarak her tarafa lazer ışığı yayacak ve o olmadan, kendi kendine giden araba kör bir insan gibi olacaktır.
Mevcut durumdan yola çıkarak, sürücüsüz arabalar "lidar ve başarısız lidar" olarak tanımlanabilir. Lidar, sürücüsüz arabaların "gözü" olmasına rağmen, tek fiyat 75.000 $ 'a kadar çıkmaktadır ve bu da arabaların fiyatından daha pahalıdır. Unutmayın, bu sensör otopilot çanağındaki "baharatlardan" sadece biridir.
Ancak bu garip durum yavaş yavaş kırılıyor ve katı hal lidar tarih sahnesine çıkmaya başlıyor. Leifeng.com Xinzhijiao'ya göre, katı hal lidar hareketli parçaları ortadan kaldırır ve fiyat önemli ölçüde düşer ve ayrıca otonom araçların "görüşünü" iyileştirebilir. Başka bir deyişle, katı hal lidar, ilk uygun fiyatlı otonom arabaların kullanıcıları için bir yol oluşturuyor.
Ardından, katı hal lidarının derin bir izini yapacağız.
Lidar Nasıl Çalışır?
Lidar kelimesi aslında "ışık" (ışık) ve "radar" (radar) kelimelerinden oluşur, bu da bir tür radar olduğu anlamına gelir, ancak çalışmak için elektrik dalgalarına değil, lazerlere dayanır.
Radar esas olarak nesnenin ve kendisinin göreceli konumunu belirlemek için nesnenin yüzeyinden yansıyan radyo dalgası darbelerini alır (radyo dalgası darbesinin geri dönüş süresi ile). Lidarın çalışma prensibi kabaca radara benzer, ancak lazer darbeleri alır.
Çevreye yeterli lazer ışığı yayıldığı sürece, çevredeki dünyanın üç boyutlu bir "nokta bulutu" görüntüsü elde edilebilir. İnsanlar için üç boyutlu bir "nokta bulutu" görüntüsü sanatsal bir yaratıma benziyor, ancak otonom bir araç için, otonom aracın etrafındaki dünyayı anlaması için güvenilir bir ipucu.
Sektördeki çoğu insanın düşündüğü gibi: "Otonom bir sürüş sistemi kurmak istiyorsanız, bir kamera, radar ve lidarınız olmalıdır." Otonom araçlar lidar, milimetre dalga radarı ve kameralarla donatılmış olsa da, konumlandırmanın anahtarı konumlandırmanın anahtarıdır. İşlev esas olarak lidar'a dayanır: aracın yalnızca haritadaki konumunu tanıması gerekmez, aynı zamanda doğruluğu da çok yüksek olmalıdır.
Konumlandırmadan bahsetmişken, çoğu insan önce GPS'i düşünür. Ancak doğruluk açısından GPS, lidar kadar iyi değildir. Birincinin doğruluğu sadece 4.8 metre çapında bir daire içinde kontrol edilebilirken, lidar 10 cm içinde doğruluğu kontrol edebilir.
Şu anda, Tesla CEO'su Elon Musk dışında, sektördeki neredeyse tüm uzmanlar, Lidar'ın Seviye 4/5 otonom sürüşe ulaşmak için gerekli bir koşul olduğuna inanıyor.
Mevcut lidar, diğer teknolojiler gibi pahalı olsa da, "zaman en iyi pazarlık makinesidir." Ancak karşılaşılması gereken gerçekçi bir sorun şudur: Eski moda mekanik lidarı kullanmaya devam ederseniz, bu cümle gerçek olamaz.Sonuçta, çeşitli aktivitelerin ve dönen parçaların tasarımı, bu tür ürünlerin fiyatı önemli ölçüde düşürmesini zorlaştırır ve boyut ve performans daha da imkansız hale gelir. Pazar gereksinimlerini karşılayın.
Neyse ki, araştırmacılar bir katı hal lidar çözümü buldular ve otonom araçların geleceği bir kez daha parlak hale geldi.
Katı hal lidar çağına hoş geldiniz
Katı hal elektroniğinin doğuşu, zamanı izlemekten müzik dinlemeye kadar yaşam tarzımızı değiştirdi.
Bir benzetme yapmak isterseniz, CD çaları 10 yıldan fazla bir süre önce düşünebilirsiniz, katı hal çağına girdikten sonra, müziği cep telefonlarıyla değiştirdik. Müzik dinleme eylemi değişmemiş olsa da, mevcut cep telefonu vibratörle de müzik çalabilir ve CD çalarlar çalışmayabilir.Bu katı hal depolamanın kredisidir.Lidar da bu yönde ilerliyor.
Geleneksel mekanik lidarlar eski moda CD çalarlar gibidir, çok büyük ve pahalıdırlar Katı hal lidarları mekanik lidarların iki ana problemini mükemmel bir şekilde çözebilirler.
Bununla birlikte, lidarın katı halleşmesini söylemek o kadar kolay değildir, lazer ışığı lensi veya aynayı hareket ettirmeden nasıl saçılabilir? Lidar nasıl katı hale getirilir? Neyse ki, mühendisler birçok etkili yöntem geliştirdiler.
İlki Flash LiDAR olarak adlandırılır. Bir ışık kaynağı olduğu sürece, tüm görüş alanı bir darbe ile kapatılabilir. Ardından ilgili verileri almak için uçuş zamanı (ToF) yöntemini kullanın ve resmi lidarın etrafına çizin. Basitçe söylemek gerekirse, bu, mesafeyi görebilen ancak renkleri tanıyamayan bir kameradır.
Ancak, bu şema operasyonda bazı küçük engellerle karşılaşacaktır.
Öncelikle yeterince uzağı görmek istiyorsanız lazerin gücü yeterince büyük olmalı ki bu da fiyatın yükseleceği anlamına geliyor. İkincisi, lazerin gücü kontrol edilmelidir, aksi takdirde insan retinasına zarar verir ve algılama mesafesi yeterli olmazsa güç artmaz.
Elbette retinadaki hasar problemini çözmek imkansız değil, sadece insan gözüyle görülemeyen özel bir bant kullanın. Ancak böyle bir çözüm yine de ürün maliyetlerinin artmasına neden olacaktır, çünkü ucuz silikon görüntüleyiciler bu daha güvenli spektrumu yakalayamazlar. Tasarım efektini elde etmek istiyorsanız, galyum arsenit görüntüleyiciyi değiştirmeniz gerekir ve tüm sistem 200.000 ABD dolarına mal olabilir.
Neyse ki Flash LiDAR katı lidar için tek çözüm değil. Endüstride MEMS (Mikro Elektro Mekanik Sistem) teknolojisi olarak adlandırılan bir başka çözüm ortaya çıkmıştır.
Adından da anlaşılacağı gibi, MEMS sisteminde hareketli parçalar vardır, bu nedenle yalnızca yarı katı bir lidar olarak kabul edilebilir. Bununla birlikte, boyutu da küçüktür ve geleneksel mekanik lidara göre teknolojide büyük ilerleme kaydetmiştir.
Lazer ve ayna olduğu sürece yapısı oldukça basittir. Spesifik olarak, lazer bir jiroskop gibi dönen bu aynaya yönlendirilebilir ve lazerin yönünü kontrol etmek için ayna döndürülebilir.
Elbette zorluk, tüm sistemin mükemmel koordinasyonunun nasıl sağlanacağında yatmaktadır. Çünkü dönen ayna, arabalarda neredeyse olağan olan şok ve titreşimden etkilenebilir.
İçeriden bazı kişiler, "MEMS aynalarının kayabileceğine ve yanlış hizalanabileceğine işaret etti. Sıcaklık önemli ölçüde değiştiğinde, tüm sistemin yeniden kalibre edilmesi gerekiyor ki bu çok zahmetli. Ayna sıkışırsa, daha da zahmetli olur."
Ek olarak, güneş ışığı da iş etkisini etkileyebilir. Güneşe bakarsa, güneş ışığı lidara yansıyarak dedektörü doygun hale getirir ve araç başka verileri alamaz.
Aşamalı dizi başlangıcı
Quanergy'nin kurucusu ve CEO'su Louay Eldada, 1990'larda optoelektronik alanında doktora sonrası derecesini aldıktan sonra, kendisini bu sorunu çözmeye adadı ve katı hal lidar endüstrisinde öncü bir rol oynadı.
Eldada, düşük maliyetli, yüksek hassasiyetli lidar konusunda uzmanlaşmış, Columbia Üniversitesi'nden elektronik mühendisliği alanında doktora derecesine sahiptir.Quanergy'yi kurmadan önce, üç başlangıç şirketi satmıştır.
Quanegy, 2012 yılında kuruldu. Kurulduğu günden bu yana toplam 160 milyon ABD doları tutarında finansman almış ve değeri bir kez 1,5 milyar ABD dolarını aşmıştır ve gerçek bir lidar tek boynuzlu at haline gelmiştir. OPA'nın sektörde birçok tartışması olsa da, Quanergy'nin yengeç yemeye cesaret eden ilk lidar şirketi olduğu inkar edilemez.
Quanergy'nin rekabet gücü ve yeniliği üç yönden ortaya çıkıyor: Lazer Aşamalı Dizi (Optik Aşamalı Dizi), Optik Entegre Devre (Fotonik IC) ve Uzak Alan Radyasyon Modeli (Uzak Alan Radyasyon Modeli). Bunlar arasında, lazer aşamalı dizi, "katı hal" gerçekleştirmek için önemli bir teknolojidir. Geleneksel mekanik tarama teknolojisi ile karşılaştırıldığında, lazer aşamalı dizi tarama teknolojisi hızlı tarama hızı, yüksek hassasiyet ve iyi olasılık avantajlarına sahiptir.
Eldada ve ekibi radardan öğrenmeye karar verdi, sonuçta, lidarın "yakın akrabası" olarak kabul edilebilir.
Sonuçlar, geliştiriciler aşamalı dizi teknolojisini icat edene kadar radarın bir zamanlar lidar gibi döndüğünü gösterdi. Bağımsız antenlerin senkronizasyonuyla oluşturulan bir mikro diziyi kullanarak, fazlı dizi, yalnızca her antenin sinyal iletimi arasındaki zamanlamayı veya diziyi kontrol ederek "dönüş" adımını tamamen atlayarak herhangi bir yöne radyo dalgaları gönderebilir, mühendis sinyali kontrol edebilir Belirli bir yerde çekim yapın.
1950'lerin başlarında, radarda aşamalı dizi teknolojisi kullanılıyordu (en gelişmiş savaş uçakları artık aşamalı dizi radar kullanıyor), ancak bu teknolojinin lidar'da nasıl kullanılacağı Eldada ekibi tarafından kısa süre önce anlaşıldı. anlaşılır.
Eldada, "Çok sayıda (1 milyon) orijinal optik antenimiz var." "Boyutları ve yönü sabit olan, aralarındaki faz ilişkisine dayalı bir ışıma örüntüsü oluşturabilirler."
Quanergy, bu 1 milyon bağımsız yayıcıyı tam olarak kontrol ederek ışığı yalnızca silikon kullanarak işleyebilir. Eldada, "Parazit etkisi ışığın yönünü belirler ve mekanik lidarda mercek veya ayna belirleyici unsurdur."
Bu çözüm altında mekanik lidarda bulunan tüm optik ve mekanik yapılar gitmiş ve sadece yonga yeterlidir. Şu anda, Quanergy'nin lidarında birden fazla çip bulunacak ve fiyatı 900 dolara düştü. Ancak, gelecekteki sürümlerin çalışması için yalnızca bir yongaya ihtiyacı var ve fiyat 100 doların altına düşecek.
Katı halleştirmenin faydaları sadece satış fiyatlarında bir düşüş değildir.
"Katı hal lidar uygulaması, kullanıcıların belirli yakınlaştırma görevlerini tamamlama ihtiyaçlarına göre lensin şeklini değiştirmesine de olanak tanır. Bu yetenek, aracın atlama gözlemi gerçekleştirmesine, sürücünün farkında olmadan sahneyi tanımasına ve yolu belirlemesine olanak tanır. Hangi nesneler ayrıntılı analize değerdir? "Eldada açıkladı.
Katı hal ekipmanının uzun ömürlülüğü de büyük bir avantajdır.
Geleneksel mekanik lidarın arıza aralığı yaklaşık 1.000 ila 2.000 saattir ve katı lidarın ömrü çok daha uzundur Quanergy, 100.000 saat kullanan kendi ürünlerinde sorun olmadığını iddia ediyor.
Öyleyse, üç katı hal lidarından hangisi otonom arabaların "Bay Doğru "udur?
Bu üç lidardan hangisinin bir süre daha umut verici olduğuna karar vermek imkansız olduğundan, Abofu doğrudan yukarıdaki üç lidar çözümüne yatırım yaptı: Quanergy, Leddartech ve Innoviz.
Üç tip lidarın görüş, çözünürlük ve algılama aralığı açısından farklı ödünleşimleri vardır. Bu nedenle, lazer radarının nihai seçimi, kurulum yerine ve aracın farklı performans göstergeleri gereksinimlerine bağlıdır.
Örneğin, yan tarafa monte edilen bir lidar, özellikle mükemmel bir algılama aralığına ihtiyaç duymayabilir.Kademe 1 ve OEM'ler, farklı lidar kombinasyonları yoluyla en iyi maliyet ve verimlilik dengesini sağlamayı umuyor.
Kendi kendine giden bir araba satın almak için ne kadar beklemem gerekiyor?
1999'da Jaguar, hız sabitleme işlevine sahip ilk modeli Jaguar XK'yı piyasaya sürdü. O zamanlar, iki kapılı coupe 100.000 dolara kadar satıldı. Bu işlevi uygulamaktan sorumlu olan radarın fiyatı oldukça pahalıdır ve hatta bazıları şaka yollu bir şekilde "bunun bir radar satın alıp bir araba almak olduğunu" belirttiler.
Şimdi, bu özelliği 18.000 dolarlık Corolla ile kullanabilirsiniz. Lidar öğrenme eğrisinin yılın radarına benzer olduğu görülebilir. Katı hal lidar teknolojisi tam anlamıyla olgunlaşıp kitlesel pazara girmeden önce, sürücüsüz arabalar zenginlerin oyuncağı olmalıdır.
[Resim kaynağı: teknolojix]
Quanergy'nin 900 dolarlık katı hal lidarı, otonom sürüşün popülerleşmesinin önemli bir faktörü ve 2019'da piyasaya sürülecek olan Fisker Emotion, bu sensörle donatılmış ilk model olacak ve beşi bir arada kurulum olacak.
Kompakt boyutu sayesinde Quanergy'nin lidarı doğrudan aracın hava girişine takılıp krom kaplama ile kaplanabilir.Görünümünü hiç etkilemez.Koca bir pot ile caddede dolaşan orijinal test arabasından çok daha iyidir.
Eldada, Amerikan üreticilerin istekli olması halinde, 4. Seviye sürücüsüz arabaları 2020'nin başlarında yollarda görebileceğimize inanıyor. "Diğer üreticiler 2021 ve 2022'de takip edecek. 2023'te çoğu otomobil üreticisi kendi sürücüsüz arabalarını geliştirecek."
Fisker 130.000 ABD Doları kadar yüksek fiyatlandırıldığından, rolü pahalı bir yüksek teknoloji öncüsü olan XK gibi. Sonunda katı hal lidar ile donatılmış otonom araçlar sıradan insanların evlerine uçacak ve artık sadece Mercedes-Benz S-Class veya BMW 7 Serisi'ne özel değil, bu da Corolla'nın gelecekte otonom sürüş işlevlerine sahip olacağı anlamına geliyor.
Ek olarak, araba katı hal lidarın yalnızca ilk "konağı" dır. "Giyilebilir cihazlar, itfaiye veya asker kaskları gibi diğer cihazlarda da göreceksiniz. Katı hal lidarın uygulama aralığı neredeyse sınırsız." Dedi Eldada kendinden emin bir şekilde.
26 Ekim - 27 Ekim 2018 tarihleri arasında Suzhou Yüksek Hızlı Tren Yeni Şehir Yönetim Komitesi ev sahipliğinde, Leifeng.com (WeChat herkese açık hesap: AI-Drive), Digital Domain tarafından düzenlenen ve Shanghai Transportation Engineering Society tarafından ortaklaşa düzenlenen Global Intelligent Driving Summit Suzhou Xiangcheng'de düzenlendi.
Dr. Louay Eldada bu zirvede bir konuşma yapacak ve katı hal lidarındaki daha teknolojik atılımları ve Quanergy ürünlerindeki en son gelişmeleri paylaşacak. Ayrıca, Lidar'ın teknoloji trendini birlikte tartışmak üzere Hamamatsu Photonics, ON Semiconductor ve Innoviz gibi Lidar'ın yukarı ve aşağı yönde şirketlerini davet ettik.
2018 Küresel Akıllı Sürüş Zirvesi'ne katılmak ister misiniz? Akıllı sürüş endüstrisindeki teknik uzmanlardan daha fazla teknik paylaşım dinlemek ister misiniz? Öyleyse bu yıllık akıllı sürüş teknolojisi şölenini kaçırmayın! Bilet kayıt bağlantısı: https://gair.leiphone.com/gair/ad2018.
