SuurennaAurich / Getty
3. marraskuuta 2007 kuusi ajoneuvoa teki historiaa menestyksekkäästi navigointi simuloidussa kaupunkiympäristössä – ja noudattaminen Kalifornian liikennelait – ilman kuljettajaa roolin takana. Viisi / kuusi urheili vallankumouksellista uuden tyyppistä lidar-anturia, joka oli äskettäin esitellyt audiolaitteiden valmistaja nimeltään VELODYNE.
Vuosikymmentä myöhemmin Velodynen luostari on edelleen tärkeä tekniikka itse ajaviin autoihin. Lidarin kustannukset ovat laskemassa, mutta ovat edelleen melko kalliita. Velodyne ja parvi aloittelijoita ovat yrittää muuttaa sitä.
Tässä artikkelissa tarkastellaan syvällisesti lidar-tekniikkaa. Selitämme kuinka tekniikka toimii ja haasteet teknologit kohtaavat yrittäessään rakentaa lidar-antureita, jotka täyttävät tiukat vaatimukset kaupallisille itsenäisille autoille.
Jotkut asiantuntijat uskovat avaimen rakentamaan lidaria, joka maksaa satoja dollareita tuhansien sijasta on hylätä Velodyne’s mekaaninen suunnittelu – jossa laser pyörii fyysisesti noin 360 astetta astetta, useita kertoja sekunnissa – puolijohderakenteen hyväksi siinä on vähän liikkuvia osia. Se voisi tehdä yksiköistä yksinkertaisempaa, halvempaa ja paljon helpompaa massatuottaa.
Kukaan ei tiedä kuinka kauan kustannustehokkaan rakentaminen vie autoteollisuuden luokka. Mutta kaikki asiantuntijat, joiden kanssa puhuimme olivat optimistisia. He viittasivat moniin aiempiin sukupolviin teknologia – kädessä pidettävistä laskimista lukkiutumattomiin jarruihin – siitä tuli radikaalisti halvempaa, koska niitä valmistettiin mittakaavassa. Lidar ilmestyy olla samanlaisella radalla, mikä viittaa siihen, että Lidar-kustannukset eivät ole este yleiseen käyttöönottoon itse ajavat autot.
Todennäköinen lidar-edelläkävijä
Suurentaa / Velodynen 64-kanavainen lidar oli läpimurto kuljettajalle autot.Steve Jurvetson
Tutkijat ovat käyttäneet laservaloa etäisyyksien mittaamiseen 1960-luvulta lähtien, kun MIT: n joukkue mittasi tarkasti etäisyys kuun kohdalle heijastamalla laservaloa siitä. Mutta tarina itsenäisten autojen lidarista alkaa yrittäjältä ja keksijä David Hall.
2000-luvun alussa Hall oli Velodyne, a.: N perustaja ja toimitusjohtaja onnistunut audiolaitteiden valmistaja. Hall oli myös robotti harrastaja.
“Me esiintyimme sivustollaBattleBotsandRobot Warsaround tuolloin, joka oli enimmäkseen tekosyy mainostamalla Velodyne-kaiutintamme “, Hall kertoi Wiredille äskettäin haastatella.
Joten kun DARPA, sotilaallinen tutkimuslaitos, joka synnytti Internet, ilmoitti Grand Challenge -nimisen robottiautokilpailun, Hall päätti päästä sisään. Vuoden 2004 kilpailulle Hall ja hänen veli rakensi robottiauton, jota ohjasivat kaksi kameraa. Että lähestymistapa ei toiminut tarpeeksi hyvin kilpailun loppuun saattamiseksi, mutta kumpikaan ei kenen tahansa toisen robotti.
Vuonna 2005 pidetyssä toisessa DARPA-kisassa Hall-veljet luopuivat kamerat ja keskittyi sen sijaan lidariin. Myös muut joukkueet käyttivät lidar, mutta markkinoilla olevat lidar-anturit olivat alkeellisia. Suosittu lidar tuolloin oli SICK LMS-291. Tämä oli kaksiulotteinen lidar-järjestelmä, eli se pystyi skannaamaan vain yhden vaakasuoran viipaleen maailman.
Se auttoi autoja havaitsemaan esineet, kuten seinät ja puut meni suoraan ylös maasta. Mutta se voi saada joukkueet vaikeuksiin jos he kohtaavat esteitä – kuten rautateiden ylittäviä aseita – enemmän epäsäännölliset muodot. Ja oli hyödytöntä, jos autot halusivat tosiasiallisesti tunnista esineet – kuten jalankulkijan erottaminen kadulta esimerkiksi allekirjoittaa – sen sijaan, että vältetään vain esteitä.
Suurentaa / Kolmiulotteinen pistepilvi, joka on vangittu Velodyne 64 -laserilla lidar (left) is far richer than the point clouds captured bykaksiulotteiset liidit, kuten SICK 200 -sarja (oikealla) .Velodyne / Gerry
Joten Hall-veljet kehittivät uuden tyyppisen lidarin. He asettuivat pino 64 laseeria pyörivälle potkurille, joka pyörii 360: n ympäri astetta. Tämän ansiosta yksikkö pystyi keräämään todella kolmiulotteisen näkymä ajoneuvon ympärillä olevaan maailmaan.
Hall-veljet eivät voittaneet vuoden 2005 kilpailua, mutta heidän ylimiehensä lidar-anturi herätti kiinnostusta muilta joukkueilta. Mennessä DARPAn kolmas ja viimeinen DARPA-kilpailu vuonna 2007, Velodyne oli alkanut valmistaa lidar-yksiköitä ja myy niitä. Hall ei tullut sisään 2007 kilpailu, mutta suurin osa parhaista joukkueista – mukaan lukien viisi kuudesta lopulliset voittajat – olivat urheilullista Velodyne-lidaria.
