211service.com
En ny sensor gir førerløse biler et menneskelignende syn på verden
AEye
Når du stirrer gjennom frontruten på bilen din, ser du ikke verden på samme måte som et dashbordkamera. Det du ser blir fordreid av den indre funksjonen i hjernen din, og prioriterer detaljer i sentrum av scenen mens du holder oppmerksomheten i periferien for å oppdage fare. Luis Dussan mener at selvkjørende biler bør ha den evnen også.
Oppstarten hans, AEye, har bygget en ny type hybridsensor som prøver å gjøre det mulig. Enheten inneholder en solid-state lidar, et kamera med lite lys og brikker for å kjøre innebygde algoritmer for kunstig intelligens som kan omprogrammere på flukt hvordan maskinvaren brukes. Det gjør at systemet kan prioritere hvor det ser for å gi kjøretøy et mer raffinert syn på verden.
Dussan, Ayees grunnlegger og administrerende direktør, har jobbet i elektronikk- og optikklaboratorier ved Lockheed Martin, Northrop Grumman og NASAs Jet Propulsion Laboratory; han satte en doktorgrad i beregningsfysikk på vent for å starte oppstarten. Han planla opprinnelig å bygge AI for å hjelpe kjøretøyer med å kjøre seg selv, men han fant snart ut at sensorer på markedet ikke kunne gi dataene han ønsket å bruke. Vi innså at vi måtte bygge vår egen maskinvare, forklarer han. Så det gjorde vi.
De fleste autonome biler bruker lidar-sensorer, som spretter laserstråler fra objekter i nærheten, for å lage nøyaktige 3D-kart over omgivelsene. De beste versjonene som er kommersielt tilgjengelige, laget av markedsleder Velodyne, er mekaniske, og sveiper raskt så mange som 128 stablede laserstråler i hele 360 grader rundt et kjøretøy.
Men selv om de er gode, er det et par problemer med de mekaniske enhetene. For det første er de dyre (se Lidar ble bare mye bedre – men det er fortsatt for dyrt for bilen din). For det andre tilbyr de ikke mye fleksibilitet, fordi laserne peker ut i forhåndsbestemte vinkler. Det betyr at en bil kan fange et svært detaljert syn på himmelen når den topper en bakke, for eksempel, eller ser for langt ut i det fjerne under lavhastighets bykjøring – og det er ingen måte å endre det på.
AEye
Det ledende alternativet, solid-state lidar, bruker elektronikk for å raskt styre en laserstråle frem og tilbake for å oppnå samme effekt som mekaniske enheter. Mange bedrifter har grepet teknologien fordi de kan lages billig. Men de resulterende sensorene, som tilbys for så lite som $100, skanner et vanlig, uforanderlig rektangulært rutenett og tilbyr ikke standarden for data som kreves for å kjøre i motorveihastigheter (se Lidar av lav kvalitet vil beholde selvkjørende biler i Slow Lane).
AEye ønsker å bruke solid-state-enheter litt annerledes, og programmere dem til å spytte ut laserstråler i fokuserte områder i stedet for et vanlig rutenett. Firmaet avslører ikke detaljerte spesifikasjoner for hvor nøyaktig den kan styre strålen ennå, men den sier at den skal kunne se så langt som 300 meter med en vinkeloppløsning så liten som 0,1 grader. Det er like bra som markedsledende mekaniske enheter.
AEye sitt oppsett skanner ikke en hel scene med så høye detaljnivåer hele tiden: det vil skanne visse områder med lavere oppløsning og andre områder med høyere oppløsning, avhengig av prioriteringen til bilens kontrollprogramvare.
Likevel, det faktum at det kan omprogrammeres etter ønske, gjør det til en nyttig funksjon. Du kan bytte oppløsning, gjensynsfrekvens og rekkevidde når som helst, sier Dussan. Den samme sensoren kan tilpasse seg. På motorveien kan utsikten først og fremst fokuseres på kjørefeltet foran, som et menneskelig øye, og samle færre datapunkter i periferien av bildet. I bygater kan den dekke hele synsfeltet likt, men tilfeldig skifte der poengene er innhentet for å minimere sjansene for å misse en hindring.
Enheten kan også bruke data fra kameraet på noen ryddige måter. For det første kan den legge til farge til rå lidar-bilder. Det er litt forskjellig fra måten de fleste autonome biler behandler lidar på, og sender den til en sentral datamaskin for å bli smeltet sammen med data fra andre sensorer. En slik rask prosessering er nyttig for raskt å oppdage ting der farge er viktig – som bremselys.
AEye
Den viktigste innovasjonen er imidlertid hvordan kameraet kan brukes til å styre det lidaren fokuserer på. Med høyhastighets bildegjenkjenningsalgoritmer som kjører på brikkene, sier Dussan, kan lidaren styre blikket for å være spesielt oppmerksom på biler, fotgjengere eller hva annet AI-en ombord blir bedt om å anse som viktig.
Ingmar Posner, førsteamanuensis i informasjonsteknikk ved University of Oxford og grunnlegger av universitetets spinoff for autonom kjøring, Oxbotica, sier at den typen adaptiv bildebehandling er bra for tolkning på høyere nivå av verden. Han antyder imidlertid at firmaer med autonome biler sannsynligvis ikke vil velge å bruke denne typen bildebehandling alene. I stedet kan de velge å bruke en pakke med vanlige sensorer for å komplementere en enhet som AEye's av sikkerhetsgrunner.
Uansett er det ett poeng som det ikke er mulig å komme seg rundt: Ayees enhet har bare et 70° synsfelt, noe som betyr at en bil trenger fem eller seks av sensorene rundt den i hele 360 grader. Og det reiser et morder spørsmål: hvor mye vil det koste? Dussan vil ikke forplikte seg til et tall, men han gjør det klart at dette er ment å være et avansert alternativ - ikke konkurrere med hundre dollar solid state-enheter, men utfordrende høyoppløselige enheter som de laget av Velodyne. For et komplett sett med sensorer rundt bilen, sier han, hvis du sammenligner ekte epler til epler, kommer vi til å være det billigste systemet som finnes.
Noen mennesker ser ut til å være overbevist av ideen allerede. AEye sier at det for tiden jobber med en av de største bilprodusentene på planeten for å teste sensorene i robottaxier.