¿Lidar es un “truco” o es realmente necesario?
Los que usan lidar son tontos.
Musk dijo una vez esto sobre lidar.
Cuando se trata de conducción autónoma, Tesla debe ser una marca ineludible.La insistencia de Musk en soluciones puramente visuales ha hecho que esta marca de automóviles sea famosa por la conducción autónoma controvertida.
Los frecuentes accidentes de tráfico también han hecho que la gente cuestione la solución de visión pura de Tesla.
Una revisión cuidadosa de casos anteriores muestra que Tesla Autopilot , basado en la solución de visión pura, aún tiene que reconocer los obstáculos inusuales, estáticos o de movimiento lento frente a barredoras, remolques, pilares de concreto, vehículos de mantenimiento y camiones de bomberos. .
"¿Por qué no usar lidar?" Esta es la pregunta más frecuente de los consumidores que se enfrentan a todo el mercado de vehículos de nueva energía.
De hecho, Tesla ha utilizado lidar.
▲Modelo Y con lidar Luminar , imagen de: Grayson Brulte
En mayo de 2021 , el consultor de la industria audiovisual Grayson Brulte vio un Tesla Model Y equipado con lidar Luminar en Florida, EE . UU. ¿Crees que Musk va a poner lidar en el Modelo Y ? De hecho, estos lidars solo se usan para pruebas y desarrollo para verificar la confiabilidad del sistema de visión.
Esto es probablemente: para ver si mi inspección visual es precisa, utilicé especialmente una regla.
Volviendo a la pregunta de ahora, ¿por qué no usar lidar? De hecho, porque el costo es demasiado alto. Un lidar Luminar Iris cuesta cerca de $ 1,000 , aunque Luminar también ofrece un kit de "iris" más económico que cuesta casi $ 500 .
No es que no quiera usar una regla, es que la regla es cara.
Hay tantos lidars, ¿tienes que usar Luminar?
▲ Imagen de: Velodyne Lidar
De hecho, el principio de emisión de láseres no es difícil, y los lidars no son nuevos.Ya hace sesenta años, los láseres se han utilizado en el campo del alcance de larga distancia.
Pero ponerlo en un vehículo civil es diferente.El lidar del vehículo necesita superar una serie de problemas de confiabilidad causados por altas temperaturas, vibraciones, polvo y otros entornos. Al mismo tiempo, los fabricantes de automóviles tienen que hacer malabarismos con los costos. Después de todo, no puedes perder dinero vendiendo un auto, ¿verdad?
▲ Imagen de: Luminar
Cuando se trata de costos, hay muchos trucos aquí. Al igual que otros productos electrónicos, existen lidars buenos y malos, ¿cuál es el mejor? También tiene que ser Luminar .
En pocas palabras, la marca Luminar es equivalente a Hermes en lidar, en la parte superior de la cadena de desprecio, y no es una exageración llamarlo disruptor de la industria.
▲ Russell, fundador de Luminar , foto de: Los Angeles Times
Tal empresa unicornio LiDAR con el valor de mercado más alto actualmente tiene una historia legendaria de fundador.
El fundador de Luminar, Austin Russell , comenzó a investigar el radar a la edad de 14 años. Ingresó a la Universidad de Stanford. Después de recibir una beca del fundador de PayPal, Peter Thiel ( Peter Thiel ) en 2012, abandonó la escuela para iniciar Luminar , centrándose en la industria automotriz. lídar En ese momento, solo tenía 17 años.
En 2016 y 2017 , Luminar adquirió una empresa innovadora dedicada a la comercialización de tecnologías ópticas y fotónicas, y una empresa centrada en detectores de InGaAs (arseniuro de indio y galio) de alto rendimiento : los detectores fabricados con silicio no pueden recibir una longitud de onda de 1550 nm , por lo que el costoso indio galio en su lugar se utiliza arseniuro.
▲ Imagen de: Luminar
La capacidad de ingresos de Luminar no es débil hoy. Según el informe financiero anual de 2021 , sus ingresos de todo el año 2021 alcanzaron los 32 millones de dólares, un aumento interanual del 129 % , y la empresa espera que sus ingresos de 2022 superen los 40 millones de dólares.
"Logramos importantes ganancias comerciales y tecnología avanzada de hardware y software", dijo Russell.
Sí, la razón del éxito de Luminar no es una buena narración, sino el liderazgo general en hardware y software.
Podemos hacer una interpretación simple de Luminar a partir de los parámetros.
▲ Parámetros lidar de Luminar-Iris
En la actualidad, la longitud de onda del lidar principal es de 905 nm , y los fabricantes, incluidos VLDR , Valeo, DJI e Innoviz , lo están utilizando.
En comparación con la fuente de luz de 905nm , la mayor ventaja de la fuente de luz de 1550nm es que su distancia de detección se vuelve más larga.
Gracias al fuerte poder de penetración del láser de 1550nm , el lidar Luminar puede lograr una distancia de detección ultra larga de 500 m, complementada con una alta resolución equivalente a 640 líneas, y puede realizar una identificación de alta velocidad del objetivo frontal, incluso en entornos densos. niebla y polvo En condiciones climáticas, su rendimiento sigue siendo excelente.
Luminar ha dicho que incluso frente a objetos con un 10% de reflectividad, el alcance efectivo de su lidar puede alcanzar los 200 metros.
▲ La capacidad de reconocimiento de objetivos de Luminar lidar en entornos de lluvia, nieve y niebla sigue siendo excelente
Además, el láser de 1550nm es mucho mejor que el láser de 905nm en términos de seguridad ocular, calidad del punto, tasa de repetición y otros indicadores.
Las innovaciones tecnológicas disruptivas de Luminar resuelven sistemáticamente una serie de problemas. Para ellos, la acumulación de tecnología en el láser de 1550nm ha cavado un foso muy profundo para ellos.
Luminar es tan bueno, ¿quién lo usa?
Dado que Luminar es tan bueno, ¿por qué no todos usan sus productos? ¿Hay espacio para otros proveedores de lidar?
La primera es la palabra, costo.
En segundo lugar, como una empresa de primer nivel en LiDAR de grado automotriz, Luminar también es muy exigente al elegir socios.Después de todo, no puede ser arruinada por una pequeña fábrica con capacidades de integración limitadas. Por lo tanto, las compañías automotrices que cooperan con él son líderes de la industria o acciones potenciales : Mercedes – Benz, Volvo, Polestar e incluso el gigante de la aviación Airbus.
▲ Imagen de: The Wall Street Journal
Técnicamente, el lidar de Luminar tiene requisitos extremadamente altos para las capacidades de integración de los OEM. LiDAR para vehículos es un complejo de componentes ópticos de alta densidad, que también es un desafío técnico y de diseño de vehículos para los OEM.
En la actualidad, la primera empresa de automóviles del mundo en cooperar con Luminar y lograr la producción en masa no son las marcas anteriores, sino Feifan Motors.
▲El primer modelo producido en masa usando el lidar de alto estándar de Luminar : Feifan R7
Enfoque: lograr la producción en masa .
A diferencia de los autos conceptuales, la producción en masa significa que los OEM deben resolver muchos problemas prácticos, grandes y pequeños. Y la solución de Feifan es: PP-CEM 
Solución de conducción inteligente de alto nivel de fusión de nubes de puntos a nivel de píxel.
▲El lidar de alto estándar Luminar llevado por Feifan R7
Esta solución de conducción inteligente tiene un gran potencial. Fue desarrollada de forma independiente por el equipo de conducción inteligente de Feifan Motors. Incluye no solo el lidar de alto estándar de Luminar , sino también varios sensores líderes en la industria, como el radar de imágenes 4D Premium . Mientras tanto, la Nvidia- Orin integrada El chip permite que el sistema tome decisiones decisivas frente a cantidades masivas de datos de múltiples sensores.
PP-CEM La lógica detrás de esto es la misma que cuando conducimos solos, excepto que "reemplaza" nuestros sentidos con un sistema de percepción perfecto; "reemplaza" nuestro cerebro con un poderoso algoritmo de red neuronal.
En todo este proceso de percepción , decisión y ejecución, la capacidad de percepción de fusión del sensor y el enlace de toma de decisiones del chip trabajan juntos para permitir con éxito que los usuarios "reemplazados" disfruten verdaderamente de una experiencia de viaje similar a un tren de alta velocidad , segura y eficiente.
Según Ai Faner, pronto podremos ver esta solución en el modelo de producción masiva Feifan R7 .
▲ Feifan R7
A partir de la aplicación combinada de varios sensores, no es difícil encontrar que Feifan Motors tiene muy claro que frente a entornos de conducción complejos , los datos de un solo sensor no pueden satisfacer completamente las necesidades de percepción en varios entornos.
Entre ellos, el radar de imágenes ZF- Premium 4D también es una gran atracción.
Este término puede ser un poco desconocido para todos. Comencemos con el radar común de ondas milimétricas.
▲ Las cámaras visuales se ven fácilmente afectadas por el entorno.
Se sabe que las malas condiciones climáticas y de iluminación causan estragos en las cámaras de visión, y las cámaras frontales solo capturan imágenes borrosas o distorsionadas de los objetos. En este momento, el radar de ondas milimétricas puede ayudar al sistema a reconocer algunos obstáculos estáticos estándar y mejorar la capacidad de conducción automática del vehículo en condiciones de lluvia y nieve.
Pero el radar general de ondas milimétricas también tiene sus limitaciones.
▲La combinación de radar y cámara plantea un desafío para la identificación de objetos no estándar en el carril
Para el radar de ondas milimétricas, la sensibilidad del objetivo de detección al reflejo de las ondas electromagnéticas afectará los resultados de detección, como el caucho. En segundo lugar, el radar de ondas milimétricas apenas puede distinguir entre un pórtico, una señal al costado de la carretera o un vehículo estacionado al costado de la carretera.
La razón solo se puede atribuir a la baja resolución espacial del radar de ondas milimétricas. Aunque la combinación de cámaras visuales y radar de ondas milimétricas puede reconocer algunos obstáculos estáticos, objetos no estándar en el carril y obstáculos estáticos de pequeño tamaño, las cosas siguen siendo un problema.
▲ Imagen de: ZF
El radar de imágenes 4D no es lo mismo.
En primer lugar, en términos de distancia de detección, el radar de imágenes 4D está muy por delante del radar de ondas milimétricas : el primero es de 350 m y el segundo suele ser de 210 m .
Lo más importante es que el radar de imágenes 4D resuelve el problema de la resolución espacial insuficiente del radar de ondas milimétricas, puede distinguir efectivamente vehículos estacionarios / de movimiento lento, pórticos, señales de tráfico, etc., y puede capturar obstáculos de pequeño volumen como el hielo. conos de crema antes.
Por lo tanto, en comparación con "cámara visual + radar de ondas milimétricas", la solución de "lidar + radar de imágenes 4D " es sin duda una opción más razonable.
La tecnología es el medio, la naturaleza humana es el fin.
▲ Feifan R7
de PP-CEM No es difícil ver en el uso de hardware de soluciones de conducción inteligente de gama alta de fusión de nubes de puntos a nivel de píxel que, en comparación con los "modelos PPT " que a menudo usan cuatro o cinco lidars, Feifan no lleva a cabo un "apilamiento" ciego sin prácticas importancia, por lo que Lidar se ha convertido realmente en una necesidad, no en un truco.
Como marca local arraigada en China, Feifan entiende mejor las complejas y cambiantes condiciones de las carreteras nacionales. La principal ventaja de Feifan R7 es que puede aplicar razonablemente varios sensores, lo que permite a los usuarios chinos experimentar la función de conducción automática en un estado más seguro y cómodo.
Según la información divulgada por Feifan Motors, la entrega de Feifan R7 comenzará en la segunda mitad de este año, lo que vale la pena esperar.
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