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Lidar de baja calidad mantendrá a los autos autónomos en el carril lento
señor. tecnología
La carrera para construir autos autónomos para el mercado masivo está creando una gran demanda de sensores láser que ayuden a los vehículos a mapear su entorno. Pero es posible que las versiones más baratas del hardware que se utilizan actualmente en los vehículos autónomos experimentales no brinden la calidad de los datos necesarios para conducir a velocidades de autopista.
La mayoría de los automóviles sin conductor utilizan sensores lidar, que hacen rebotar los rayos láser en los objetos cercanos para crear mapas tridimensionales de su entorno. Lidar puede proporcionar datos de mejor calidad que el radar y es superior a las cámaras ópticas porque no se ve afectado por las variaciones en la luz ambiental. Probablemente haya visto el ejemplo más conocido de un sensor lidar, producido por el líder del mercado Velodyne. Parece una lata de café girando colocada sobre autos desarrollados por empresas como Waymo y Uber.
Pero no todos los sensores lidar son iguales. Velodyne, por ejemplo, tiene una variedad de ofertas. Su modelo de gama alta es un gigante de $ 80,000 llamado HDL-64E —este es el que se parece mucho a una lata de café. Escupe 64 rayos láser, uno encima del otro. Cada haz está separado por un ángulo de 0,4° (los ángulos más pequeños entre los haces equivalen a una resolución más alta), con un alcance de 120 metros. En el otro extremo, la empresa vende el más pequeño Disco por $8,000. Este sensor utiliza 16 haces de luz, cada uno separado por 2,0°, y tiene un alcance de 100 metros.
Para ver lo que significan esos números, mire los videos a continuación. Muestra datos sin procesar del HDL-64E en la parte superior y del Puck en la parte inferior. Las 64 líneas horizontales del costoso sensor representan la escena en detalle, mientras que la imagen producida por su hermano más económico dificulta la detección de objetos hasta que están mucho más cerca del automóvil. Si bien ambos sensores nominalmente tienen un rango similar, la resolución más baja del Puck lo hace menos útil para los obstáculos hasta que están mucho más cerca del vehículo.
A 70 millas por hora, detectar un objeto a, digamos, 60 metros de distancia proporciona dos segundos para reaccionar. Pero cuando viaja a esa velocidad, puede tomar 100 metros reducir la velocidad hasta detenerse. Un rango útil de algún lugar cercano a los 200 metros es un mejor objetivo para lograr que los autos autónomos sean realmente seguros.
Ahí es donde entra el costo. Incluso un sensor de $ 8,000 sería un gran problema para cualquier fabricante de automóviles que busque construir un automóvil autónomo que una persona normal pueda pagar. Debido a esto, muchos fabricantes de sensores están preparando nuevos tipos de dispositivos lidar de estado sólido, que utilizan una serie de antenas diminutas para dirigir un rayo láser de forma electrónica en lugar de mecánica. Estos dispositivos prometen ser más fáciles de fabricar a escala y más baratos que sus hermanos mecánicos. Eso los convertiría en una opción aceptable para las empresas automotrices, muchas de las cuales buscan construir autos autónomos para el mercado masivo a partir de 2021.
Pero algunos de estos nuevos dispositivos de estado sólido pueden carecer actualmente de la fidelidad requerida para que los automóviles autónomos funcionen de manera segura y confiable a velocidades de autopista.
El fabricante francés de autopartes Valeo, por ejemplo, afirma haber construido lo que dice es el primer escáner láser del mundo para automóviles que está listo para la producción de alto volumen. la SCALA . Cuenta con cuatro líneas de datos con una resolución angular de 0,8° . Noticias automotrices informó anteriormente que Valeo proporcionará el sensor lidar utilizado en el nuevo Audi A8, aunque en el momento de escribir esto, Audi se negó a confirmarlo y Valeo no respondió a una solicitud de detalles. El nuevo A8 es el primer automóvil de producción que cuenta con lidar y puede conducirse solo, pero solo en tráfico pesado a velocidades inferiores a 37 millas por hora.
En junio, Graeme Smith, director ejecutivo de Oxbotica, spin-off de conducción autónoma de la Universidad de Oxford, dijo Revisión de tecnología del MIT que cree que una compensación entre la calidad de los datos y la asequibilidad en el sector lidar podría afectar la velocidad a la que los vehículos autónomos de alta velocidad toman las carreteras. Las aplicaciones de baja velocidad pueden ser más asequibles más rápidamente que las de alta velocidad, explicó. Si desea un láser que funcione a más de 250 metros, necesita un láser finamente calibrado. Si está trabajando en un entorno de baja velocidad y puede arreglárselas con un rango de 15 metros, entonces puede permitirse [usar] un sensor de mucho menor costo.
Austin Russell, director ejecutivo de la startup lidar Luminar, dice que su empresa optó activamente por no usar hardware de estado sólido en sus sensores, porque cree que, si bien dirigir mecánicamente un haz es más costoso, actualmente proporciona imágenes más finamente detalladas que son críticas para conduccion segura. No importa cuánta magia de aprendizaje automático lances en un par de puntos [en un objeto], no puedes saber qué es, dice. Si solo ve un objetivo a unos 30 metros, a velocidades de autopista, eso es una fracción de segundo.
Por supuesto, es probable que el estándar de los dispositivos de estado sólido disponibles para su uso en vehículos mejore con el tiempo. LeddarTech , por ejemplo, es una empresa canadiense con sede en Quebec que se especializa en dispositivos de estado sólido y está produciendo diseños de referencia que los fabricantes de autopartes luego usarán como modelo para producir hardware a escala. Luc Langlois, de la firma, dice que uno de sus diseños, cuya producción se estima que le costará a una compañía de automóviles alrededor de $75, contará con ocho o 16 líneas y estará disponible en diciembre de 2018. Una versión de mayor resolución, con 64 líneas y con un costo estimado de alrededor $ 100, seguirá aproximadamente un año después.
Por su parte, Velodyne ha prometido construir un dispositivo lidar de estado sólido que, según John Eggert, director de ventas y marketing de automóviles, utilizará 32 líneas láser y contará con un alcance de 200 metros, aunque no dará más detalles sobre la resolución. proporcionada por el hardware. Y la startup israelí Innoviz Technologies reclamación (es fabricar una unidad de $100 con un alcance de 200 metros y una resolución angular de 0,1°. Ambas firmas han prometido poner esos sensores en producción en algún momento de 2018, aunque la escala de producción y disponibilidad aún se desconocen. Quanergy, una startup de Silicon Valley, está construyendo su propio dispositivo de estado sólido de $ 250 que entrará en producción a finales de este año, pero en el momento de escribir este artículo no respondió a múltiples solicitudes de especificaciones detalladas.
Smith, de Oxbotica, cree que los fabricantes de automóviles podrían tener que esperar a que llegue un sensor barato que ofrezca la resolución necesaria para conducir a alta velocidad. Será como sensores de cámara, dice. Cuando tuvimos teléfonos con cámara por primera vez, eran una especie de cámaras básicas. Y luego llegamos a un cierto punto en el que a nadie realmente le importaba porque había un límite finito para el ojo humano. Los fabricantes de automóviles autónomos podrían descubrir que el rendimiento del sensor lidar también se nivela, eventualmente.
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