Для дешевых машин изобрели продвинутые автопилоты

При своей сравнительно небольшой стоимости новинка имеет поле зрения 120 градусов по горизонтали и 16 по вертикали. Эффективная дальность работы составляет 200 метров, а угловое разрешение может динамически варьироваться между 0,1 м 0,25 градуса. Как пишет Forbes, в компании предполагают, что Velarray H800 станет одним из ключевых инструментов для создания перспективных систем автопилота уровней от 2+ до 4 по классификации SAE.

В современных автономных и оснащенных мощными ассистентами водителя автомобилях стоимость датчиков может составлять существенную часть общей цены машины. Причем стремление инженеров еще больше повысить осведомленность бортовой электроники об окружающей обстановке может превратить вполне бюджетную модель в недоступную большинству. Отдельная головная боль для создателей машин — лидары. Это датчики, принцип работы которых можно описать как «лазерные радары». Они определяют расстояние до объектов на основе рассеяния и времени возврата к приемнику луча света. Как правило, роль излучателя выполняет инфракрасный лазер.

У лидаров есть сразу несколько преимуществ перед другими типами сенсоров. В отличие от «классических» радаров, они не требуют такой строгой сертификации, не работают в донельзя зарегулированных радиодиапазонах и не создают помех другим радиоприборам. К тому же применительно к транспорту лидары обеспечивают более высокую точность, требуют меньше энергии, а также могут иметь более высокое разрешение. Минус один — цена. Доступные на рынке самые дешевые решения все равно существенно дороже радаров. А те, что обладают всеми вышеперечисленными достоинствами, стоят и вовсе фантастические тысячи долларов.

Поэтому используются они только там, где без подобной точности нельзя — на прототипах автономных автомобилей. На серийных легковушках с адаптивным круиз-контролем и продвинутыми помощниками водителя по-прежнему устанавливаются радары. Но компания Velodyne, похоже, скоро сможет произвести революцию. И дело тут не только в стоимости — компактные решения за 500-1000 долларов на рынке есть уже довольно давно. Преимущество Velarray H800 в характеристиках, которые, судя по заявлениям производителя, серьезно превосходят все аналоги в тех же габаритах.

Свою ключевую разработку в Velodyne назвают «микролидарной архитектурой» (micro-lidar array architecture, MLA). В этой технологии излучатели закреплены стационарно — восемь лазеров на подложке размером с почтовую марку. Ориентация луча производится без изменения положения подложки в пространстве. Как именно — пока не ясно, компания не раскрывает всех карт. Вокруг излучателей размещены фотоприемники, а в за анализ полученных данных и определение расстояния отвечает фирменный специализированный микроконтроллер.

Секрет дешевизны Velarray H800 заключается в полном отсутствии подвижных частей — все самые дорогостоящие компоненты (лазеры, фотоприемники) стационарны. Вкупе с пока неназванными ноу-хау это позволяет производить их по методам, похожим на создание микрочипов: фотолитографией. Конкурентные разработки, даже при отказе от громоздких вращающихся модулей, все равно строятся вокруг подвижных деталей. Например, в сенсорах Innoviz для отклонения луча лазера используются зеркала микрометрового масштаба. Эта технология называется MEMS — микроэлектромеханические системы, комбинация микроэлектроники и микромеханики. Подобный подход также позволяет удешевить производство, но не обеспечивает столь существенного выигрыша по характеристикам и надежности.

Безусловно, в Velodyne не считают свое детище панацеей, хотя и называют революцией. У H800 есть немало ограничений. Например, не самое большое поле зрения по вертикали и довольно ограниченная дальность. Но в автономных машинах никогда и не устанавливаются датчики одного типа — они разделены на свои зоны влияния по расстоянию видимости и разрешению. Новый Velarray отлично вписывается в среднюю нишу по дальности работы и при этом позволяет существенно увеличить разрешение по сравнению с используемыми сейчас решениями.