не путать с радаром! / Амперка
Сканирование местности — одна из главных задач для беспилотных роботов, которые самостоятельно прокладывают путь из точки А в Б. Решать её можно по-разному: всё зависит от бюджета и поставленных целей, но общая суть инженерного подхода остаётся похожей. Лидарные системы стали стандартом де-факто для беспилотных автомобилей и роботов. А ещё лидар можно приладить к своему проекту на Arduino!
Как это работает
Название LiDAR расшифровывается как «Light Identification Detection and Ranging» — дословно, система световой идентификации, обнаружения и определения дальности. Из названия понятно, что лидар имеет что-то общее с радаром. Вся разница в том, что вместо СВЧ-радиоволн здесь используются волны оптического диапазона.
Давайте вспомним общий принцип работы подобных систем: у нас есть устройство, которое посылает наружу направленное излучение, затем ловит отражённые волны и строит исходя из этого картину пространства. Именно так и работает лидар: в качестве активного источника используют инфракрасный светодиод или лазер, лучи которого мгновенно распространяются в среде. Рядом с излучателем расположен светочувствительный приёмник — он и улавливает отражения.
Обозначения: D — измеренное расстояние; c — скорость света в оптической среде; f — частота сканирующих импульсов; Δφ — фазовый сдвиг.
Получив время, за которое вернулась отражённая волна, мы можем определить расстояние до объекта в поле зрения датчика. Подобный принцип определения дистанции называют времяпролётным — от английского Time-of-flight (ToF). А что дальше? У вас появляются разные возможности, как распорядиться этими данными.
Оптический дальномер
Дальномер — это частный случай лидара, у которого сравнительно узкий угол наблюдения. Устройство смотрит вперёд в узком сегменте и не получает посторонних данных, кроме удалённости объектов. Так работает оптический дальномер, основанный на принципе ToF. Рабочая дистанция зависит от используемого источника света: для ИК-светодиодов это десятки метров, а лазерные лидары способны стрелять лучом на километры вперёд. Неудивительно, что эти приборы прижились в беспилотных летающих аппаратах (БПЛА) и метеорологических установках.
Однако быстродействующий дальномер может пригодиться и в самодельных роботах на Arduino и Raspberry Pi: лидары не боятся засветки солнцем, а скорость реакции у них выше, чем у ультразвуковых датчиков. Используя лидар в качестве датчика пространства, ваше детище сможет видеть препятствия на увеличенной дистанции. Разные модели отличаются дальностью работы и степенью защиты. Модификации в герметичном корпусе позволят роботу работать на улице.
Лидарная камера
Следующая ступень развития — лидар в роли 3D-камеры. Добавляем к одномерному лучу систему развёртки и получаем прибор, который может построить модель пространства из облака точек в определённой зоне обзора. Для перемещения сканирующего луча чего только не применяют: от поворотных зеркал и призм до микроэлектромеханических систем (МЭМС). Подобные решения используют, например, для быстрого построения 3D-карты местности или оцифровки архитектурных объектов.
Сканирующий лидар с круговым обзором
Вот и мечта любого автопроизводителя — главный сенсор, который заменяет беспилотной машине почти все глаза. Здесь мы имеем комбинацию излучателей и приёмников, установленных на поворотной платформе, которая вращается со скоростью в сотни оборотов в минуту. Плотность генерируемых точек такова, что лидар строит полноценную картину местности, в которой видно другие машины, пешеходов, столбы и деревья на обочине, и даже изъяны дорожного покрытия или рельефную разметку!
Лидары с круговым обзором 360° — наиболее сложные и дорогие из всех разновидностей, но и самые желанные для разработчиков, поэтому они часто встречаются на прототипах беспилотных автомобилей, где вопрос стоимости не стоит слишком остро.
В заключение
Дожидаться светлого беспилотного будущего совсем необязательно, ведь можно начать собственные эксперименты с инфракрасным лидаром на Arduino или Raspberry Pi уже сейчас. Если вам нужен дальномер с рабочей дистанцией до 40 метров и моментальной реакцией — это подходящий вариант. А если заморочиться и моторизовать лидар, то у вас получится сделать и любительский 3D-сканер на принципе ToF.
Полезные ссылки
РАЗНИЦА МЕЖДУ LIDAR И RADAR | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — НАУКА
ЛИДАР против РАДАРА RADAR и LiDAR — это две системы измерения дальности и позиционирования. Радар был впервые изобретен англичанами во время Второй мировой войны. Оба они работают по одному и тому же
ЛИДАР против РАДАРА
RADAR и LiDAR — это две системы измерения дальности и позиционирования. Радар был впервые изобретен англичанами во время Второй мировой войны. Оба они работают по одному и тому же принципу, хотя волны, используемые для определения дальности, разные. Поэтому механизм, используемый для приема и расчета передачи, существенно отличается.
РАДАР
Радар — это не изобретение одного человека, а результат непрерывного развития радиотехнологии несколькими людьми из многих стран. Однако британцы первыми использовали его в том виде, в каком мы его видим сегодня; то есть во время Второй мировой войны, когда люфтваффе осуществляли свои рейды против Британии, для обнаружения и противодействия рейдам использовалась обширная сеть радаров вдоль побережья.
Передатчик радиолокационной системы посылает в воздух радио (или микроволновый) импульс, и часть этого импульса отражается объектами. Отраженные радиоволны улавливаются приемником радиолокационной системы. Время от передачи до приема сигнала используется для расчета дальности (или расстояния), а угол отраженных волн дает высоту объекта. Дополнительно скорость объекта рассчитывается с использованием эффекта Доплера.
Типичная радиолокационная система состоит из следующих компонентов. Передатчик, который используется для генерации радиоимпульсов с помощью генератора, такого как клистрон или магнетрон, и модулятора для управления длительностью импульса. Волновод, соединяющий передатчик и антенну. Приемник для захвата возвращаемого сигнала, и иногда, когда задача передатчика и приемника выполняется одной и той же антенной (или компонентом), используется дуплексер для переключения с одной на другую.
Радар имеет широкий спектр применения. Все воздушные и морские навигационные системы используют радар для получения важных данных, необходимых для определения безопасного маршрута. Диспетчеры воздушного движения используют радар для определения местоположения самолета в контролируемом ими воздушном пространстве. Военные используют его в системах ПВО. Морские радары используются для обнаружения других кораблей и земли во избежание столкновений. Метеорологи используют радары для обнаружения погодных условий в атмосфере, таких как ураганы, торнадо и определенные распределения газа. Геологи используют георадар (специализированный вариант) для картирования недр Земли, а астрономы используют его для определения поверхности и геометрии ближайших астрономических объектов.
LiDAR
LiDAR означает Лиght Dобнаружение Аnd ргнев. Это технология, работающая по тем же принципам; передача и прием лазерного сигнала для определения продолжительности времени. С учетом продолжительности времени и скорости света в среде можно определить точное расстояние до точки наблюдения.
В LiDAR для определения дальности используется лазер. Следовательно, точное положение также известно. Эти данные, включая диапазон, могут использоваться для создания трехмерной топографии поверхностей с очень высокой степенью точности.
Четыре основных компонента системы LiDAR — это ЛАЗЕР, сканер и оптика, фотодетектор и электроника приемника, а также системы позиционирования и навигации.
В случае лазеров для коммерческих приложений используются лазеры 600-1000 нм. В случаях, когда требуется высокая точность, используются более тонкие лазеры. Но эти лазеры могут быть вредными для глаз; поэтому в таких случаях используются лазеры с длиной волны 1550 нм.
Благодаря эффективному 3D-сканированию они используются в различных областях, где важны характеристики поверхности. Они используются в сельском хозяйстве, биологии, археологии, геоматике, географии, геологии, геоморфологии, сейсмологии, лесном хозяйстве, дистанционном зондировании и физике атмосферы.
В чем разница между RADAR и LiDAR?
• RADAR использует радиоволны, а LiDAR использует световые лучи, точнее, лазеры.
• Размер и положение объекта можно точно определить с помощью РАДАРА, а LiDAR может дать точные измерения поверхности.
• RADAR использует антенны для передачи и приема сигналов, тогда как LiDAR использует оптику CCD и лазеры для передачи и приема.
«Лидар это потеря времени. Все, кто полагаются на лидар, обречены» / Хабр
Этому эссе ровно год. Давайте обсудим, что изменилось с тех пор и как поменялся расклад сил.
Tesla делает ставку на компьютерное зрение, а не на лидар (презентация Tesla).
В прошлом месяце на Tesla Autonomy Day Илон Маск объявил войну использованию лидаров в беспилотных автомобилях. В последнее время он часто резко высказывался по поводу лидара, но в тот день он заявил:
«Лидар это потеря времени. Все, кто полагаются на лидар, обречены. Дорогие датчики не нужны.»
— Илон Маск
Все крупные компании по разработке беспилотных автомобилей и большинство стартапов используют лидар вместе с камерами и радаром. Tesla остается в стороне и использует только камеры и радар. Выбор Tesla понятен — пока не существует лидара, который можно использовать в производстве беспилотных автомобилей. Tesla не смогла бы поставить на свои машины серьезный лидар, даже если бы захотела. В будущем она все равно не собирается его использовать. Я попытаюсь объяснить точки зрения тех, кто за и против лидара.
Подписывайтесь на каналы:
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения
@TeslaHackers — сообщество российских Tesla-хакеров, прокат и обучение дрифту на Tesla
Лидар это лазерный радар, который посылает импульсы невидимого света и измеряет время, за которое они вернутся. Он получает черно-красное изображение мира в низком разрешении, с точным расстоянием до каждого пикселя. Некоторые лидары могут сказать как быстро двигалась цель. Если обобщить, то у лидара сверхчеловеческое зрение, но низкое разрешение, высокая цена и ограниченный диапазон. Это значит, что он не является лучшим решением для всех измерений.
У меня есть более подробная статья на тему различий между камерами и лидаром.
Tesla решила проблему всего 8 камерами (3 спереди, по 2 на каждой стороне, 1 сзади), передним радаром и парой ультразвуковых датчиков. Большинство других использует все то же самое, но обычно добавляют больше радаров и один или несколько лидаров. Кто-то добавляет разные лидары и даже камеры ночного видения. Подход Tesla дешевле, хоть и требует много вычислительной мощности.
Илон Маск заявляет, что лидар скучный. Это костыль.
Маск заявил, что лидар это костыль. Почему же так много людей с ним несогласны? Во-первых, большинство команд считают, что еще не пришло время снижать расходы. Сейчас нужно обеспечить максимальную безопасность, сделать это как можно быстрее и первыми выйти на рынок. Если мы выбираем использование лидара и камер вместо одних лишь камер, то получаем более быстрый и безопасный путь. Лучший выбор это большее количество надежной информации. Надежность является ключевым фактором. Используя только камеры, нужно воспринимать приближающееся изображение на человеческом уровне. Если у человека нет лидара с невероятной возможностью измерения расстояния, он понимает насколько далеко находится объект, пораскинув мозгами. Мы знаем размеры людей и машин, поэтому понимаем, что чем меньше они выглядят, тем дальше, очевидно, находятся. Мы определяем расстояние, наблюдая за тем как движутся вещи относительно друг друга во время того как перемещаемся в пространстве.
Когда предметы находятся близко, мы также узнаем расстояние с помощью двух «стерео» глаз и фокусировки света. Они полезны, но оказывается, люди могут нормально вести машину даже с одним дальнозорким глазом. Суть в правильном понимании окружающей обстановки.
«Они все перестанут использовать лидар, запомните мои слова»
— Илон Маск
Лидар знает как далеко находится объект без какого-либо понимания касательно того что за объект перед ним. Он определяет расстояние почти идеально. Для многих вещей он надежен на все 100%, именно то, что нам нужно. Люди могут добавить «понимания» мира лидару и уже делают это. Однако это не всегда необходимо, а его ошибки понимания вполне терпимые. Лидар одинаково работает и днем и ночью. Камеры, в свою очередь, должны постоянно работать с вечно меняющимся цветом.
Брэд Темплтон, автор статьи, создатель машины Google первого поколения c огромным лидаром на крыше за 75000$. Сейчас лидары стоят гораздо дешевле, а скоро будут еще дешевле и качественнее.
Компьютерное зрение пока еще отстает. Да, за последние несколько лет были определенные прорывы и все его используют. Но оно еще не на 100% надежно. Остается вопросом будет ли оно настолько надежно и если будет, то когда?
Большинство людей считает, что это лишь вопрос времени. Tesla и остальные говорят, что если люди могут вести машину, используя лишь два глаза, желаемого можно добиться. Но мы путешествуем, используя ноги, это не значит, что у машин должны быть ноги вместо колес. Птицы хлопают крыльями, но это не значит, что то же самое должны делать самолеты. Иногда лучше подходить к технике как к машине. Время покажет.
Ранние лидары стоили очень дорого, но как и вся электронная техника, со временем стали дешеветь. Множество компаний строят новые лидары по ценам, которые не сильно отразятся на цене такси или личной машины. Если вопрос о деньгах не стоит (время сокращать расходы еще не пришло), разработчики сделали очевидно правильный выбор в пользу высокой надежности.
«Как только вопрос с компьютерным зрением будет решен, лидар станет бесполезен.»
— Илон Маск
Маск знает, что решить проблему беспилотных автомобилей сложно, даже несмотря на его вечные заявления о том, что Tesla скоро это сделает. Проблема настолько сложная, что для ее решения нужно действительно хорошее компьютерное зрение. Большинство людей с ним согласятся — они не думают, что лидар справится с этой проблемой в одиночку. Однако машина первого поколения Google отлично себя показала, при том что в ней были установлены только лидар и радар.
Маск утверждает, что компьютерное зрение должно быть настолько хорошим, что сможет выполнять все функции лидара. Оно должно работать в любом освещении, как зрительная кора человека. Оно должно достоверно определять расстояние до объекта. Если компьютерное зрение сможет делать все вышеперечисленное, лидар нам будет не нужен. В таком случае если вы использовали в разработке лидар, то выкинули деньги на ветер и потратили кучу времени на то, что вам не будет нужно. У камер гораздо выше разрешение за счет цвета. Они могут видеть объекты на очень дальнем расстоянии. Ваша камера уже умеет работать настолько хорошо, а может даже лучше.
Возможно, в один прекрасный день Маск окажется прав. Никто не знает когда. Уверен, это не произойдет сегодня и вероятно не произойдет до 2030. Но нам нужно строить машины сейчас. Мы знаем, что дешевый лидар на подходе.
Tesla делает крупную ставку. Она рассчитывают на скорый прорыв в сфере компьютерного зрения. Она надеется, что именно она совершит этот прорыв, используя специальное оборудование для нейронных сетей и огромное количество данных, которое она сможет собрать с растущего автопарка Tesla. Пока ее машины исследуют дороги, программное обеспечение этих машин находится под ее контролем. Другие делают более безопасную ставку. Они считают, что ожидаемый прорыв случится нескоро, в то время как дешевый лидар более предсказуем и уже на пути к производству.
Даже когда компьютерное зрение будет достойного уровня, многие все равно решат использовать дешевый лидар, который все еще будет на рынке к тому времени. Преимущества лидара никогда не сведутся к нулю, а его 100% надежность практически не требует компромиссов. Да вы можете вести машину, смотря на дорогу лишь одним глазом через монохромный фильтр. Но вы этого не делаете. Может вы и отказались бы от безопасности, чтобы сэкономить кучу денег, но не ради того, чтобы сэкономить лишь небольшую сумму.
Измерение расстояния камерами
Основная ценность лидара — надежное и точное определение расстояния. Системы компьютерного зрения могут подорвать эту ценность. Недавное
исследование университета Cornell, которое было опубликовано Tesla’s Autonomy Day, получило особое внимание. Люди ошибочно полагали, что оно анонсирует решение проблемы. На самом деле в документе сообщается о точности в районе 70% при выводе значений глубины примерно до 30 метров. Лидары достигают 100% глубины с диапазоном от 100 до 300м в зависимости от типа лидара. Этот уровень дальности имеет решающее значение для вождения по шоссе. 30 метров далеко не достаточно для вождения по городу. Tesla в своей презентации показала два полезных метода определения расстояния с помощью нейросетей. Она использовала священный Грааль машинного обучения — неконтролируемое обучение. Будет любопытно посмотреть на результаты, которые она опубликует.
Компьютерное зрение «решает»
Компьютерное зрение, которое дает ту же информацию, что и лидар, это очень высокая планка. Не так давно трудно было бы найти человека, считающего это возможным. Сейчас есть такие люди, тот же Маск, но большинство людей все еще верит, что это очень трудно. Tesla надеется, что огромное количество данных, полученных от машин из их автопарка, это секретный ингредиент их будущего успеха. Если это так, то автопилот Tesla доказывает, что им предстоит долгий путь. Автопилот Tesla представляет собой экран, на который выводятся данные системы зрительного восприятия. Любой, кто им пользуется, знает, что он все еще довольно неточный. Вся эта морока с компьютерным зрением не так уж и нужна для получения работающего автопилота. Суть в девятках. Нужно пройти долгий путь от 99% точности (что уже представляет собой приличную систему содействия управления автомобилем) до 99.99999% точности, которой вы доверите свою жизнь.
Системы содействия водителям (ADAS) это костыль?
Если описать суть спора парой слов, Маск считает, что для безопасного вождения нам нужно великолепное, почти идеальное компьютерное зрение, которое сможет выполнять все функции лидара. Другие считают, что водить безопасно можно используя надежность лидара и очень хорошее компьютерное зрение. Маск считает, что все ошибаются и что лидар это костыль, который заставляет людей довольствоваться “очень хорошим” качеством.
Что лучше — почти идеальное компьютерное зрение без лидара или почти идеальный (в своих пределах) лидар с очень хорошим компьютерным зрением? Вот в чем вопрос.
Другие, к слову, считают, что у Tesla есть свой костыль и это система содействия водителям. Tesla возможно лучшая в вопросе системы содействия водителю. Компания собирается улучшать свою систему до тех пор пока она не будет хороша на 100%. Многие считают это ошибкой, по их мнению лучше отказаться от наследия системы содействия водителям и нацелиться на достижение успеха с нуля. Если Tesla выберет улучшение системы содействия водителям, то столкнется со множеством ограничений. Эта идея может не сработать. Именно поэтому многие считают это дурной затеей. Стерлинг Андерсон, бывший руководитель Tesla Autopilot и нынешний директор по продукту в Aurora, любит называть подход своего бывшего работодателя попыткой добраться на Луну, построив лестницу повыше. (Илон Маск кое-что смыслит в способах добраться на Луну.)
Большинство автопроизводителей, сталкивающихся с системой содействия водителю, предпочитают более постепенный подход.
Убийственный пример
На прошлой неделе Tesla засудили за смертельный несчастный случай
, который ярко показывает разницу двух подходов. Первый подобный случай произошел во Флориде, что еще раз подтверждает опасность подхода Tesla.
Вид на место аварии автомобиля с автопилотом ночью. Заметьте, что треугольный участок при разветвлении дороги выглядит как полоса, но тусклые линии справа размыли край. Отбойник, который сейчас восстановлен на фото, очевиден для человеческого глаза, но не для компьютерного зрения.
Вероятно во время несчастного случая алгоритмы Tesla неправильно распознали дорожные метки и выехали на полосу движения, которая находилась между дорогой и съездом. Машина въехала прямо в отбойник, убив водителя. С текущем уровнем технологии Tesla такие ситуации возможны. Авария произошла, потому что ни радар, ни компьютерное зрение не распознали отбойник. Повторюсь, на данный момент такие ситуации возможны. Радар мог бы распознать отбойник только как стационарный объект. Радиолокационные системы не могут точно определить, где находится объект, а вы не можете тормозить каждый раз, когда ваш радар сообщает о стационарном объекте на пути.
Важнее то, что компьютерное зрение не смогло распознать отбойник. Велика вероятность, что оно просто не обучено обнаруживать отбойники, в частности тот, в который врезался пострадавший; за 11 дней до происшествия в этот отбойник врезался водитель обычной машины. Нейросети могут определять только те вещи, которые их обучили определять или что-то похожее на них. Нейросети Tesla хорошо обучены определять заднюю часть любого транспортного средства. Их обучили определять некоторые типы объектов на дороге, но вероятно в 2018 их еще не научили определять отбойники. Поэтому машина продолжила ехать и, что еще хуже, ускорилась, так как решила, что ей открыта новая полоса движения. К сожалению, адаптивный круиз-контроль часто так делает.
Лидар почти наверняка определил бы этот отбойник. Лидар почти наверняка определил бы грузовик, выехавший на дорогу, который убил водителя Tesla Джошуа Брауна во Флориде. Автопилот направил машину прямо в грузовик. Лидару не нужно понимать, что за объект перед ним, чтобы вычислить расстояние до него и его размеры. Хорошие лидары/ПО лучше понимают, что за препятствие перед ними. Их совмещают с компьютерным зрением, чтобы улучшить понимание. Результат совместной работы лидара и компьютерного зрения гораздо лучше, чем работа одного лишь компьютерного зрения.
Я говорю «почти наверняка», потому что программное обеспечение, обрабатывающее изображение лидара, может допускать ошибки. В 2017 году это привело к смертельному исходу Uber. Их лидар увидел жертву, но очевидно система обработки изображений допустила ряд серьезных и неожиданных ошибок, определяя кто она и куда направляется. Как только жертва появилась перед транспортным средством, машина верно отреагировала и решила затормозить; почему в итоге машина продолжила движение уже другая история.
Большинство разработчиков видят, что погибают люди, когда между использованием одного лишь компьютерного зрения и его комбинации с лидаром используют первое. Поэтому они не поддерживают точку зрения Tesla. Может в какой-то день разница между этими решениями перестанет существовать.
Пока Tesla пытается перейти от автомобиля с системой содействия водителю к робокару, а другие пытаются сразу создать робокар, именно Tesla рассчитывает на прорыв в сфере компьютерного зрения. Остальные просто пытаются улучшить то, что уже и так работает.
Карты
Tesla отличилась еще и в вопросе использования детальных карт.
Это уже обсуждалось в предыдущих статьяхи будет темой моей новой статьи. Следует отметить, что смертельный случай с отбойником, описанный выше, вероятно не произошел бы, если бы более точные карты показали правильную геометрию дороги. Отбойник был бы на карте, а машина с такой картой объехала бы его, вне зависимости от того увидела она его или нет.
Что если Tesla ошибаются?
Ставка Tesla может окупиться. Инвестор, желающий сохранить портфель своих акций, может захотеть владеть и Waymo (если сможет), и Tesla. Диверсификация инвестиций это правильная стратегия любого разумного инвестора.
Tesla поставили себе высокую планку, но есть несколько подстраховок. Даже если Tesla в скором времени не сможет решить проблему полностью самоуправляемых автомобилей, у них по-прежнему есть большой бизнес по производству электромобилей. У них явное лидерство по части электропоездов и высокотехнологичного дизайна автомобилей. Да, их автомобиль с автопилотом не сможет проехать от побережья до побережья, когда в машине никого нет. Да, он не сможет возить вас по городу, пока вы спите. Но в продукты для автопилота от Tesla будут продолжать внедрять новые, замечательные функции. Есть вещи, которые можно решить гораздо проще и использовать лидар для этого необязательно:
- парковка
- возможность следить за состоянием пробки пока вы набираете имейл
- операции, позволяющие доставить автомобиль на заправку на низкой скорости поздно ночью (в последствии и днем)
- свободное движение по автостраде (сперва безлюдной, затем более оживленной)
- низкоскоростные операции в ограниченных, предварительно утвержденных областях
- улучшение системы содействия водителю, сводящее возможность аварии к нулю
Все это, конечно, не так круто как робокар, но не менее полезно. Tesla может быть первой, кто сделает часть этих фич. (У некоторых автопроизводителей уже есть автоматизированный контроль пробок.)
Если Tesla наступит себе на горло и признает, что ей нужен лидар, ей придется поменять дизайн автомобилей. На нынешних машинах Tesla нет места для лидара с малым лобовым сопротивлением. Возможно передний лидар можно будет с трудом поставить рядом с камерами и зеркалами заднего вида. В таком случае лидар должен быть меньше, чем сейчас. Передний лидар наиболее важный с точки зрения безопасности.
Что, если Tesla права?
Люди, исследующие этот вопрос, допускают общую ошибку — они не учитывают, что другие компании не вкладывают всю свою энергию в лидар. Некоторые компании, как и Tesla, полны энтузиазма касательно компьютерного зрения и нейросетей. Они просто хотят объединить эту технологию с лидаром и у них есть деньги, чтобы работать и над тем, и над другим. Важный конкурент это Waymo, родственник Google через Alphabet. Почти все согласны, что в вопросе нейросетей Google лидирует. Люди, которые показали нам новый способ работы с глубокими нейросетями, такие как Джеффри Хинтон, работают на Google. Нейросети, которые победили чемпиона мира по игре Го, подарил нам Google. У Waymo есть доступ ко всему этому. У них также есть доступ к процессорам нейросети TPU от Google. Хотя Маск заявил, что их чип нейросети лучший в мире, это не так. TPU от Google лучше и ни у кого кроме Waymo нет к нему доступа. Это нормально, множество стартапов кремниевой долины работают сейчас над “лучшим в мире чипом” для нейросети. Многие из них вы увидите в 2019-2020. На данный момент Nvidia’s GPUs превосходит чип Tesla, но потребляет больше электроэнергии.
Если станет ясно, что лидар не нужен, Waymo и несколько других компаний должны будут вступить в игру. У них нет автопарка Tesla, но есть способы получить эти ресурсы, иногда с большими затратами. Tesla умело заставляет клиентов платить за возможность собирать данные и проводить тестирования для них. У Uber и Lyft еще больше водителей, которые могут делать это для Waymo.
Если лидар и впрямь станет не нужен, как предсказывает Маск, у Tesla будет преимущество, но не стопроцентное. Маск также должен убедиться, что другие его ставки оправдают себя. Он продвигает вождение без детальных карт (об этом расскажу позже) и использование машинного обучения для принятия тактических решений, например, когда нужно решить какую полосу движения использовать на перекрестке. Он также не фанат симуляции: Tesla использует ее, но не так активно, как Waymo и другие компании.
По мере развития своего ПО Tesla возможно придется поменять настройки датчиков. Рядом с автомобилем есть места, которые не видят камеры. Также у Tesla нет стеклоочистителей на боковых и задних камерах, которые нужны в случае суровой погоды.
Фанаты лидара не исключают возможность использования нейросетей. Они используют их для понимания данных, полученных от лидара, также как их бы использовали для обработки данных с камеры. (С данными радара они тоже используются.) Из-за низкого разрешения эти нейросети гораздо быстрее и проще.
Пояснение: Автор (Брэд Темплтон) владеет акциями Tesla, Alphabet/Waymo и компании по производству лидара Quanergy. Также он владеет небольшой частью акций других компаний, связанных с лидаром через фонды VC. Диверсификация!
Перевод: Диана Шеремьёва
P.S.
Этому эссе ровно год. Давайте обсудим, что изменилось с тех пор и как поменялся расклад сил.
Подписывайтесь на каналы:
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения
@TeslaHackers — сообщество российских Tesla-хакеров, прокат и обучение дрифту на Tesla
О компании ИТЭЛМА
Мы большая компания-разработчик
automotiveкомпонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.
Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.
У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.
Читать еще полезные статьи:
В чем разница между ЛИДАРОМ и РЛС?
Хотя в ЛИДАР и РЛС используются одинаковые технологии и подходы для отслеживания положения и движения объектов, существуют различия в том, как работает каждая технология, и в типах приложений, для которых каждая из них может быть наилучшим образом использована. Обе технологии используют энергию, отраженную от объектов, для определения различных аспектов этих объектов, но типы энергии, используемые в каждом из них, различны. Типы объектов, которые могут быть точно определены и измерены с помощью ЛИДАР и РЛС, также различаются по размеру и характеру.
И ЛИДАР, и РЛС используют одну и ту же базовую концепцию для определения местоположения объектов и определения различных свойств таких объектов. Как в ЛИДАР, так и в радаре передача энергии отправляется от источника в виде сигнала. Когда сигнал попадает на объект, этот объект отражает часть энергии исходного сигнала. Эта отраженная энергия затем принимается в местоположении источника и используется для определения расстояния, размера и других атрибутов объекта.
Хотя в технологиях LIDAR и Radar используется одна и та же технология, радар был первой формой этой технологии и до сих пор используется для определенных применений. Радар, что означает «обнаружение радиосигнала», посылает импульсы энергии довольно больших длин волн, используя радиоволны. Когда эти радиоволны отражаются, принятый сигнал может затем использоваться для определения различных аспектов отражающего объекта. Как правило, размер можно определить достаточно хорошо, а также положение объекта и доплеровский сдвиг отраженных радиоволн можно использовать для определения скорости и направления, в котором движется объект.
ЛИДАР, что означает «обнаружение и определение расстояния», является альтернативной формой технологии, используемой в радаре для определения положения и ориентации объекта или объектов. LIDAR использует энергию с меньшими длинами волн, такую как ультрафиолетовая энергия, для сигнала источника. Эти сигналы с меньшей длиной волны могут отражаться обратно меньшими объектами, чем обычно могут быть обнаружены с помощью радара, поэтому LIDAR можно использовать для обнаружения очень маленьких объектов, таких как частицы пыли или различные аспекты различных погодных и атмосферных явлений. Это делает LIDAR лучшим выбором для изучения погодных условий с использованием довольно небольшой технологии, которая особенно полезна для изучения отдаленных атмосфер через спутники, вращающиеся вокруг других планет.
ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
различие между Laser Radar и LIDAR
«В чем разница между лазерным радаром и технологией LIDAR?» Это вопрос без простого ответа. В этой статье это объясняют Джон Смитс, Гэри Конфалоне и Том Киннар из East Coast Metrology (ECM).
Путаница между ними понятна. Их названия почти синонимичны, а термины часто используются взаимозаменяемо. Сокращения RADAR, что расшифровывается как RAdio Detection And Ranging; и LIDAR, который означает Light Detection And Ranging. Основное различие заключается в длине волны сигнала и расходимости сигнального луча. LIDAR обычно представляет собой коллимированный луч света с минимальной расходимостью на больших расстояниях от передатчика; а RADAR — сигнал в форме конуса, выходящий из источника. Оба вычисляют расстояние путем сравнения времени, которое требуется исходящей волне или импульсу для возврата к источнику. LIDAR использует частоты световых волн, которые имеют меньшую длину волны, что повышает возможность сбора данных с высокой точностью. RADAR использует более длинные микроволновые частоты, которые имеют более низкое разрешение, но способны собирать сигналы с уменьшенным воздействием окружающих препятствий. Сигналы RADAR и LIDAR распространяются со скоростью света.
LIDAR используется в качестве общего термина для большинства метрологических технологий на основе света. Типичные устройства используют лазерные лучи, структурированную световую сетку, даже импульсный белый свет, в зависимости от конструкции и применения системы. Все они используются радарным способом для измерения положения целевых точек. Как правило, они измеряют в трех измерениях, отслеживая вертикальный угол, горизонтальный угол и расстояние или диапазон от пересечения вертикальной и горизонтальной осей. Подобно RADAR, некоторые системы LIDAR измеряют только в двух измерениях, отслеживая один угол и диапазон.
Рис. 1. NIKON MV351
Зная сходство между RADAR и LIDAR, давайте теперь взглянем на отличия LIDAR в сравнении с Laser-Radar. По определению, LIDAR и Laser-Radar относятся к одним и тем же основным методологиям измерения положения объектов. В недавнем прошлом термин «лазерный радар» был принят для определения измерительных систем, предназначенных для сбора данных с чрезвычайно высокой точностью. Это делается с помощью узконаправленного источника света определенной длины волны или комбинации длин волн. Луч с низким расходящимся излучением способен фокусироваться на мелких деталях с высоким разрешением возврата.
Для сравнения давайте подробнее рассмотрим два лазерных сканирующих блока.
Рис. 2. Рабочие параметры NIKON
На рисунке 1 показана система «Лазер-Радар» MV351, изготовленная Nikon Metrology, в которой лазерный луч управляется вращением вокруг горизонтальной и вертикальной осей. Это устройство посылает отдельный сфокусированный лазерный импульс на объект и считывает обратный сигнал, как описано выше. В отличие от лазерного трекинга и других геодезических приборов, в нем нет необходимости использовать ретрорефлектор. Его сигнал — это отраженный свет от поверхности реальных объектов. Он разработан для обеспечения точных промышленных измерений с допусками в тысячные или даже десятые доли тысячных дюйма. Эти устройства имеют эффективный диапазон измерения до 150 футов в радиусе, хотя при практическом использовании диапазон обычно короче. Вместо того чтобы делать большие развертки объекта, лазер-радарная система, показанная на рисунке 2, выполняет меньшие сканирования области, где высокая точность и детализация являются приоритетом. Из-за этого скорость сбора данных жертвуется ради разрешения по сравнению с системами LIDAR.
Рис. 3. Лазерный сканер FARO FocusS Plus
На рисунке 3 изображен лазерный сканер FARO FocusS Plus, фазовый лазерный сканер дальнего действия или система «LIDAR». Это типичный модуль 3D-сканирования, используемый для крупномасштабного сбора данных на высокой скорости. Лазерный излучатель закреплен горизонтально внутри левой половины корпуса и направлен в центр вращающегося углового зеркала, которое пульсирует непрерывным рядом лазерных лучей в плоскости, перпендикулярной общей оси лазера и зеркала. Весь корпус вращается на основании, как показано на рисунке 4, чтобы обеспечить измерения в пределах 360-градусной горизонтальной дуги. Результирующий набор лазерных данных создает то, что называется облаком точек, серией точек данных с информацией x, y, z, создавая цифровую трехмерную среду любого объекта или ландшафта, который сканируется. Система LIDAR способна собирать большие объемы данных за очень короткое время.
Эти два устройства иллюстрируют ключевое различие между LIDAR и Laser-Radar: система LIDAR обычно постоянно находится в движении, собирая измерения. LIDAR непрерывно проводит лазерный луч по большой площади, собирая миллионы точек, пока голова движется с высокой скоростью. Лазер-радар, как и устройство Nikon, является более точечным, стабилизирующим и измеряющим устройством. Его можно использовать для сканирования области, но точки тщательно выбираются, получается медленнее и точнее.
Кардинальное различие в этих двух системах в основном подтверждается приложениями. Термин LIDAR часто используется при съемке и картографировании. Подключите лазерную сканирующую систему LIDAR к самолету или автомобилю, совместите ее с GPS или другой системой ориентации, так вы сможете планировать большие участки местности или обочины. Другими примерами LIDAR являются установленные на дроне сканеры или системы наведения для самостоятельного вождения автомобиля. Требуемая точность для этой работы может варьировать от десятой доли дюйма до фута; дальность действия может составлять тысячи футов при условии прямой видимости цели. Портативные лазерные 3D-сканеры «большой дальности», которые измеряют помещения, здания, самолеты, корабли или объекты аналогичного размера с точностью 0,030 – 0,120″, также относятся к категории LIDAR. Это технология LIDAR, которая часто используется в строительстве или в машиностроении.
Рис. 4. Рабочие параметры FARO
Лазерные радиолокационные системы нашли свое применение в измерении мелко детализированных объектов. Их плотно сфокусированный луч способен собирать точные данные с высоким уровнем разрешения для конкретной детали объекта. Минимизируя площадь контакта, эти системы уменьшают вероятность того, что углы и края будут отрицательно влиять на обратный сигнал, что приведет к точным данным о размерах. Достижение мишеней, к которым трудно получить доступ с помощью портативных сканирующих устройств, оказалось наиболее полезным применением этих систем. Благодаря точности измерений в сфере портативных координатно-измерительных машин (PCMM) данные Laser-Radar идеально подходят для обратного проектирования, проверки и сравнения с данными CAD. Небольшие детали, такие как расположение отверстий и диаметры, легче получить с помощью более точного сфокусированного луча лазерных радаров. Эти системы нашли свою нишу в аэрокосмической и автомобильной промышленности, где точные данные легко получить с минимальным вмешательством.
East Coast Metrology (ECM) имеет более чем двадцатилетний опыт использования различных лазерных систем, обеспечивая как обслуживание, так и обучение для многих клиентов. Мы обнаружили, что важно иметь обученного и сертифицированного специалиста, работающего с любым лазерным устройством. Особый уровень точности встроен во все лазерное оборудование, но точность данных, полученных из этих систем, зависит от их правильного использования и интерпретации обученным специалистом. Будь то LIDAR или Laser-Radar, цель состоит в том, чтобы использовать устройство и оператора, которые обеспечивают уровень точности, необходимый для вашего приложения.
Статья с сайта «Metrology.news», май 2020 г.
Перевод подготовила Елена Михаленко
Разница между многолинейным лидаром и однолинейным лидаром
Многолинейный лидар — это лазерный вращающийся радар для измерения дальности, который излучает и принимает несколько лазерных лучей одновременно. В настоящее время на рынке представлены 4, 8, 16, 32, 64 и 128 линий.ЛидарОн может определять информацию о высоте объектов и получать 3D-сканирование окружающей среды, что в основном используется в области беспилотного вождения.
В области беспилотного вождения многополосный лидар в основном выполняет следующие две основные функции:
3D-моделирование и восприятие окружающей среды: 3D-модель окружающей среды автомобиля можно сканировать с помощью многострочного лидара, а окружающие автомобили и пешеходов можно легко обнаружить с помощью связанных алгоритмов для сравнения изменений окружающей среды в предыдущем кадре и следующем кадре.
Улучшение позиционирования SLAM: еще одна функция — синхронное картографирование (SLAM), которое может повысить точность позиционирования автомобиля и реализовать автономную навигацию, сравнивая глобальную карту в реальном времени с функциями высокоточной карты.
В настоящее время большая часть лидаров, используемых для беспилотного вождения, сосредоточена в зарубежных странах, включая Velodyne и Quanegy в США и IBEO в Германии. Многополосный лидар Velodyne стоит дорого, все выше уровня 10 000 юаней (долларов США), и обычным автомобильным компаниям трудно нести такую высокую цену.
Для сравнения, стоимость однолинейного лидара намного ниже.ЛидарЭто означает, что линейный луч, излучаемый лазерным источником, представляет собой однолинейный радар. В настоящее время он в основном используется в области робототехники. В основном это сервисные роботы, которые могут помочь роботам избегать препятствий. Он имеет высокую скорость сканирования, высокое разрешение и высокую надежность. По сравнению с многолинейным лазерным радаром , Однолинейный лидар быстрее реагирует на угловую частоту и чувствительность, поэтому он более точно определяет расстояние и точность до окружающих препятствий. Однако однолинейный радар может сканировать только в плоскости и не может измерять высоту объектов. В настоящее время он в основном используется в наших обычных подметающих роботах, роботах для доставки еды и сервисных роботах, таких как отели.
В отличие от многолинейных лидаров в области беспилотного вождения, однолинейные лидары, используемые в области робототехники в Китае, являются относительно зрелыми. Однолинейные лидары, представленные Silan Technology, могут достигать радиуса измерения 40 метров и в то же время могут эффективно избегать Интерференция окружающего света и яркого солнечного света может стабильно использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе.Кроме того, его корпус ультратонкий, компактный и легкий, что позволяет использовать его во все большем количестве сценариев.
В целом сценарии применения многополосного лидара более сложные и требуют более высокой производительности, но его цена высока, что для большинства компаний невыносимо. В отличие от этого, однолинейный лидар имеет более простую конструкцию и более низкую стоимость, что легче удовлетворяет потребности сервисных роботов и является более точным по расстоянию и точности.
Эта статья взята из:http://www.slamtec.com/cn/News/Detail/220
Датчик автоматического вождения большой контраст: лидар против радара против ультразвукового датчика — Знания
Лидар (LiDAR), который использует отражение импульсов видимого света для точного измерения расстояния до объекта, в сочетании с радаром и камерой считается лучшим путем разработки для достижения полного самостоятельного вождения. Тесла, который не согласен, утверждал, что, пока технология компьютерного зрения достаточно хороша, лидар на самом деле является избыточным устройством. Ведь люди умеют водить на глаз.
Соответствующие решения естественно различны. Tesla, которая в будущем не будет использовать план Лидара, в основном использует 8 фотографических объективов (3 передних, 2 боковых и 1 задний), а также радиолокатор переднего плана и некоторые ультразвуковые датчики для обнаружения с близкого расстояния. Другие производители, как правило, добавляют один или несколько лидаров, даже с линзами ночного видения, для повышения безопасности.
Метод Теслы стоит дешевле, но требует большей вычислительной мощности. Для производителей, которые хотят внедрить самостоятельное вождение как можно скорее, соображения безопасности выше стоимости, поэтому выберите вариант использования лазерного радара и камеры.
Надежность — это ключ. Камера может только угадать расстояние, определяя относительный размер объекта, и должна адаптироваться к изменяющемуся освещению. В отличие от лидаров, расстояние можно точно измерить днем и ночью.
Хотя технология компьютерного зрения за последние несколько лет совершила большой прорыв, она все еще не совершенна. Тесла считает, что люди могут управлять только своими глазами, поэтому считается, что компьютерное зрение определенно может достичь этой способности. Его генеральный директор Элон Маск считает, что, как только проблемы с компьютерным зрением будут решены, лазерный радар не будет иметь никакой ценности. Однако вопрос в том, когда этот день наступит? Другие производители выбирают лидар, потому что скорость снижения цены лазерного радара быстрее, чем прорыв в технологии компьютерного зрения.
В недавней статье, опубликованной Корнелльским университетом, был предложен метод повышения точности обнаружения целей в пределах 30–70%, показывающий, что системы компьютерного зрения ставят под сомнение основные ценности надежности лазерного радара и правильного измерения расстояния. Однако точность глубины лидара в диапазоне от 100 до 300 метров близка к 100%, что очень важно для вождения по шоссе, а 30 м недостаточно для езды по городу.
Таким образом, Маск считает, что сверхсильное и почти идеальное компьютерное зрение может достичь цели безопасного вождения, делая Лидар бесполезным. Другие считают, что надежность вождения может быть достигнута путем сочетания надежности лазерного радара с достаточно хорошей технологией компьютерного зрения.
Даже если Tesla не сможет решить проблему полного самостоятельного вождения с помощью аппаратного обеспечения, по крайней мере, она сможет сохранить свой бизнес в области электромобилей со своими собственными преимуществами в области электронной трансмиссии и высокотехнологичного дизайна автомобилей. Электромобили, которые не оборудованы лидаром, могут автоматически парковаться на стоянке, справляться с пробками и снижать вероятность столкновения с помощью более совершенной системы помощи водителю.
Сторонники Lisa также используют нейронные сети для обработки лидарных данных, таких как анализ данных камеры и радара, и из-за более низкого разрешения лидаров архитектура нейронной сети проще и быстрее.
Ультразвуковой датчик может достигать 5 метров. В идеальных условиях измерение расстояния может достигать 20 метров, и оно имеет высокую точность измерений, что значительно повысит безопасность вождения, а низкая цена более выгодна для объема трафика. Производство. По сравнению с текущим двухметровым диапазоном, 20-метровый диапазон уже в 10 раз больше, и что наиболее важно, он имеет высокую точность в таком большом диапазоне измерений. Материал, используемый в ультразвуковом датчике, представляет собой новый тип пьезоэлектрического керамического материала, а технология обработки сигналов использует технологию обработки и анализа сигналов в нескольких сценах в сложных условиях среды, а точность может достигать сантиметрового уровня.
LiDAR против РАДАРА | FierceElectronics
Технология автономных транспортных средств быстро становится движущей силой автомобильной промышленности. Автопроизводители со всего мира объединяют усилия с ведущими технологическими гигантами, такими как Google и другими известными стартапами, для разработки беспилотных автомобилей следующего поколения. Недавно Китай также открыл дорогу для беспилотных автомобилей. Популярные сервисы совместного использования, такие как Uber и Lyft, также стали стойкими сторонниками автономных транспортных средств, поскольку они не только снизят риск дорожно-транспортных происшествий, но и значительно снизят расход топлива.
Каждый месяц на автомобильном рынке появляются новые передовые системы помощи водителю (ADAS) и другие передовые инновации в области автономного вождения. Помимо машинного обучения, Интернета вещей (IoT) и облака, две технологии, а именно LIDAR (обнаружение света и определение дальности) и RADAR (обнаружение радиоизлучения и дальность), по-видимому, лидируют в разработке передовых беспилотных транспортных средств. Но пока неизвестно, какие типы датчиков обеспечат наибольшую ценность. В этой статье мы обсудим, что представляют собой обе технологии, и подробно сравним их друг с другом.
Как работает LIDAR
Инструмент LiDAR излучает быстрые лазерные сигналы, иногда до 150 000 импульсов в секунду. Сигналы отражаются от препятствий. Датчик, расположенный на приборе, измеряет количество времени, необходимое для отражения каждого импульса. Таким образом, прибор может точно рассчитать расстояние между собой и препятствием. Он также может определять точный размер объекта. LiDAR обычно используется для создания карт с высоким разрешением.
Как работает РАДАР
Система RADAR работает во многом так же, как и LiDAR, с той лишь разницей, что она использует радиоволны вместо лазера. В приборе RADAR антенна выполняет функции приемника радара и передатчика. Однако радиоволны имеют меньшее поглощение по сравнению со световыми волнами при контакте с объектами. Таким образом, они могут работать на относительно большом расстоянии. Наиболее известное использование технологии RADAR — в военных целях.Самолеты и линкоры часто оснащены радиолокаторами для измерения высоты и обнаружения других транспортных устройств и объектов поблизости.
Кто будет доминировать на рынке
Большинство производителей автономных транспортных средств, включая Google, Uber и Toyota, в значительной степени полагаются на системы LiDAR для управления транспортным средством. Датчики LiDAR часто используются для создания подробных карт ближайшего окружения, такого как пешеходы, прерыватели скорости, разделители и другие транспортные средства.Его способность создавать трехмерное изображение — одна из причин, по которой большинство автопроизводителей живо заинтересованы в разработке этой технологии, за единственным исключением известного автопроизводителя Tesla. В беспилотных автомобилях Tesla в качестве основного датчика используется технология RADAR.
Высококачественные датчики LiDAR могут определять детали размером в несколько сантиметров на расстоянии более 100 метров. Например, система LiDAR компании Waymo не только обнаруживает пешеходов, но также может определять, в каком направлении они смотрят. Таким образом, автономное транспортное средство может точно предсказать, куда пойдет пешеход.Высокий уровень точности также позволяет ему с невероятной точностью видеть такие детали, как велосипедист, машущий, чтобы пропустить вас, на расстоянии двух футбольных полей при движении на полной скорости. Waymo также удалось снизить цену на датчики LiDAR почти на 90% за последние годы. Одно устройство, которое несколько лет назад стоило 75000 долларов, теперь будет стоить всего 7500 долларов, что делает эту технологию доступной.
Однако у этой технологии есть несколько явных недостатков. Система LiDAR может легко обнаруживать объекты, расположенные в диапазоне от 30 до 200 метров.Но когда дело доходит до идентификации объектов поблизости, система сильно разочаровывает. Он хорошо работает в любых условиях освещения, но производительность начинает ухудшаться в снегу, тумане, дожде и пыльной погоде. Это также обеспечивает плохое оптическое распознавание. Вот почему производители беспилотных автомобилей, такие как Google, часто используют LIDAR вместе с дополнительными датчиками, такими как камеры и ультразвуковые датчики.
Система RADAR, с другой стороны, относительно менее дорога. Стоимость — одна из причин, по которой Tesla предпочла эту технологию LiDAR.Он также одинаково хорошо работает в любых погодных условиях, таких как туман, дождь, снег и пыль. Однако он менее точен по углам, чем LiDAR, поскольку на поворотах он теряет видимость цели. Может возникнуть путаница, если несколько объектов будут размещены очень близко друг к другу. Например, он может рассматривать две маленькие машины поблизости как одно большое транспортное средство и отправлять неверный сигнал приближения. В отличие от системы LiDAR, RADAR может точно определять относительную скорость движения или скорость движущегося объекта, используя доплеровский сдвиг частоты.
Хотя Tesla подверглась резкой критике за использование RADAR в качестве основного датчика, ей удалось улучшить возможности обработки основного датчика, позволяя ему видеть сквозь сильный дождь, туман, пыль и даже машину перед ним. Однако, помимо основного радиолокационного датчика, новые автомобили Tesla также будут иметь 8 камер, 12 ультразвуковых датчиков и новую бортовую вычислительную систему. Другими словами, обе технологии лучше всего работают в сочетании с камерами и ультразвуковыми датчиками.
Завершение
Основная функция сенсорной технологии — обеспечение безопасности пассажиров автономного транспортного средства за счет сохранения безопасного расстояния от препятствий на своем пути. Независимо от того, выберете ли вы LiDAR или RADAR, обе технологии могут выполнять эту функцию одинаково. Тем не менее, у каждой технологии есть свои сильные и слабые стороны. В то время как автомобиль с LiDAR точно видит мир, системы RADAR небольшие и менее дорогие. Однако еще слишком рано выбирать победителя, поскольку обе технологии переживают бурный период быстрой эволюции.Какой из них будет доминировать в индустрии автономных транспортных средств? Время покажет.
Об авторе
Энн Нил — редактор по технологиям и бизнесу. Она регулярно пишет для ABestMeter.
Lidar vs Radar: плюсы и минусы автономного вождения | Отслеживание автопарка, технология LIDAR, автомобилестроение, подключенные автомобили
Крупные всемирно известные компании, такие как Tesla и Google, оснащают свои автомобили лазерными детекторами, позволяющими автомобилям видеть другие автомобили, пешеходов и различные препятствия на дороге во время движения.К сожалению, эти системы обнаружения дороги, и есть гораздо более дешевые альтернативные устройства для выполнения тех же задач — вопрос в том, достаточно ли эффективны варианты, чтобы полностью заменить более дорогие инструменты в специализированных решениях для автомобильных компаний.
В этой статье мы сделаем обзор LIDAR и RADAR дистанционного зондирования и определим преимущества каждой системы.
Что такое лидар?
ЛИДАР также известен как Light Imaging Detection and Ranging.Это технология, которая обнаруживает объекты на поверхности, а также их размер и точное расположение.
ЛИДАР появился на рынке после RADAR и SONAR, и он использует лазерные световые импульсы для сканирования окружающей среды, в отличие от радио или звуковых волн. Военные США и НАСА изобрели технологию LIDAR для измерения расстояний в космосе более 45 лет назад, хотя ее первое коммерческое использование не произошло до 1995 года для топографических нужд.
Теперь конструкция системы LIDAR довольно компактна и позволяет промышленности применять эту технологию для новых целей.То же самое часто называют и устройство, использующее технологию LIDAR; это сканер, который может создать цифровую копию любого физического объекта и сэкономить больше времени по сравнению с созданием чертежа с нуля.
Как работает дистанционное зондирование LiDAR?
Алгоритм работы лидара следующий:
- Испускаются лазерные сигналы
- Лазерные сигналы достигают препятствия
- Сигнал отражается от препятствия
- Сигнал возвращается в приемник
- и затем регистрируется лазерный импульс
Устройство излучает лазерные импульсы, которые движутся наружу в различных направлениях, пока сигналы не достигнут объекта, а затем отражаются и возвращаются к приемнику.Фактически, это тот же принцип, который использует SONAR, за исключением того, что SONAR излучает звуковые волны. С LIDAR свет в 1000000 раз быстрее звука. Например, во время урагана с освещением — сначала мы видим молнию, а слышим звук только через пару секунд.
Такая высокая скорость позволяет устройству получать данные от огромного количества лазерных импульсов каждую секунду. Это означает, что информация обновляется чаще и, как следствие, получаются более точные данные. Внутренний процессор сохраняет каждую точку отражения лазера и генерирует трехмерное изображение окружающей среды.Эти принципы работы позволяют создавать точные карты, например, с помощью лидара, установленного на борту самолета.
Кроме того, тот же процессор может рассчитать расстояние между обнаруженным объектом и приемником LIDAR, используя простую школьную формулу, в которой известны скорость лазерного импульса и время отражения, а затем мы вычисляем расстояние, на которое проходит лазерный импульс. Эта возможность нашла свое применение в автомобильной промышленности и процветает там: все автомобили без водителя используют бортовые лидары для сканирования окружающей среды.
Где используется ЛИДАР?
В Государственном университете Портленда, США, они используют технологию системы LIDAR для проверки роста деревьев в обширных экосистемах с большой площадью поверхности. Исследователи оснащают самолеты этими устройствами, которые дают им возможность отслеживать появление каждого листа и ветки.
Используя LIDAR, НАСА рассчитало температуру стратосферы путем измерения плотности элементов атмосферы. Кроме того, киноиндустрия также использует эту технологию для воссоздания редких или эксклюзивных сред, которые иным образом запрещены для использования в коммерческих и визуальных целях.
Изобретение этой технологии оказало огромное влияние на развитие автомобильной промышленности. Беспилотные и беспилотные автомобили используют LIDAR для сканирования окрестностей и планирования поведения автомобиля, чтобы избежать столкновений с препятствиями.
Уязвимость в лидаре
Легко создать ложное эхо, которое заставит устройство обнаруживать существующие объекты дальше или ближе, чем они на самом деле используют два передатчика с той же длиной волны сигнала, что и у исходного лидара.Только один приемопередатчик и два генератора импульсов могут создавать несколько копий сигналов LIDAR и отправлять их приемнику, что позволяет устройству видеть несуществующие объекты.
Что такое РАДАР?
RADAR также известен как Radio Detection and Ranging и используется для обнаружения объектов на расстоянии, определения их скорости и расположения. Все мы знакомы с этим устройством, поскольку полиция использует его в большинстве районов для обнаружения и регулирования скорости транспортных средств на дорогах.
Технология радиолокационных систем была изобретена в 1940 году, незадолго до Второй мировой войны; однако фактически разработка началась в 1886 году, когда один немецкий физик понял, что радиоволны могут отражаться от твердых объектов. Ниже описан принцип работы РАДАРА.
Как работает РАДАР?
Звуковое эхо позволяет нам определить, как далеко что-то находится, используя отражение звуковой волны от твердых объектов. Время, необходимое для распространения звука вперед и назад, определяется расстоянием до источника звука и поверхностью, отражающей звуковые волны.В то же время доплеровский сдвиг эхо-сигнала позволяет нам определять скорость движущегося объекта, измеряя высоту эхо-сигнала.
Этот принцип основан на системе RADAR, с той лишь разницей, что RADAR использует радиоволны вместо звука. Радиоволны могут распространяться намного дальше звука и не обнаруживаются органами чувств человека. Итак, основное различие между LIDAR и RADAR заключается в том, что они используют разные сигналы для обнаружения объектов, хотя принцип работы совершенно одинаковый.
Причем, у радиоволн и световых волн одна и та же скорость — скорость света. Итак, когда дело доходит до вопроса о том, насколько быстро данные обновляются в каждой системе (системы LIDAR или RADAR), у нас есть справедливая ничья.
Как используется РАДАР?
Наибольшее распространение радары используют в военных целях. Самолеты, оснащенные радиолокаторами, могут точно измерять высоту и обнаруживать другие воздушные транспортные средства поблизости. Морские радиолокационные системы используются аналогичным образом для измерения расстояния между другими кораблями для предотвращения столкновений.
Эта технология также используется для краткосрочного прогнозирования погоды для мониторинга ветра и осадков. Геолокационный радар используется в геологии для определения состава земной коры. Наконец, полиция использует радары для отслеживания скорости движения, хотя в последнее время LIDAR получил более широкое распространение в этой области из-за своей точности.
Уязвимость радара
Использование приемника радиоволн и передатчика с той же длиной волны, что и исходный радар, позволяет создать радиошум, который заставит устройство считать скорость движущегося объекта равной нулю.Вот почему, когда речь идет о системах RADAR и LIDAR для беспилотных автомобилей, оба устройства обманчивы и имеют одинаковый уровень безопасности.
Сравнение RADAR и LIDAR
Преимущества LIDAR перед RADAR | Преимущества RADAR перед LIDAR |
| Короткая длина волны позволяет нам обнаруживать небольшие объекты. LIDAR может построить точное трехмерное монохроматическое изображение объекта. Недостатки использования LIDAR Ограниченное использование в ночное время / в пасмурную погоду.Высота эксплуатации всего 500-2000м. Довольно дорогая технология. | РАДАР легко может работать как в пасмурную погоду, так и в ночное время. Увеличенное рабочее расстояние. Недостатки использования РАДАРА Более короткая длина волны не позволяет обнаруживать мелкие объекты. РАДАР не может предоставить пользователю точное изображение объекта из-за большей длины волны. |
Если мы будем сравнивать эти две технологии по отдельности без всякой предыстории, это будет пустой тратой времени.У них схожие принципы работы, но в каждом из них используются разные типы волн и источники волн. RADAR использует антенну для излучения радиосигналов, но устройство LIDAR имеет специализированную оптику и лазеры для приема и передачи.
Радары, очевидно, более удобны, когда расстояние обнаружения более важно, чем реальный вид объекта. Например, в воздухе что-то большое летит, скорее всего, это самолет, и важно как можно скорее обнаружить его, чтобы избежать столкновения.
С другой стороны, когда мы находимся в дороге, очень важно распознать, является ли объект пешеходом, автомобилем или стеной. Это распознавание позволит системе прогнозировать движение с помощью бортового программного обеспечения, а также не будет фокусироваться на объектах, находящихся дальше 500 метров впереди.
Эти качества делают устройство с принципом работы на основе света победителем, когда дело доходит до автономного вождения LIDAR по сравнению с RADAR.
Если вам нужна дополнительная информация об этих технологиях или помощь в разработке программного обеспечения, не стесняйтесь обращаться к нашей команде по адресу studios-info @ cprime.com в любое время.
[ВИДЕО] В чем разница между радаром и лидаром?
Я объясню разницу между ними, а также объясню, какой из них более точен для определения вашей скорости из группы автомобилей. Если у вас есть штраф за безрассудное вождение или превышение скорости, свяжитесь со мной сегодня, чтобы узнать, какие у вас есть варианты защиты.
Транскрипция видео
Здравствуйте. Меня зовут Эндрю Флуше. Я ваш поверенный по дорожному движению в Вирджинии. Один вопрос, который часто задают потенциальные клиенты и клиенты, — в чем разница между радаром и лидаром? Люди часто видят обозначения на своих билетах и задаются вопросом, что они означают? Иногда можно увидеть радар или лидар.
Ну, разница в типе устройства, которое офицер использует для измерения вашей скорости. Радар — это традиционные радарные пушки; существует уже несколько десятилетий, о чем вы обычно думаете, когда офицер измеряет вашу скорость. Обеспечивает широкую диаграмму направленности радара, и он использует луч радара или волну радара для определения скорости объектов, находящихся в луче. Лидар — это более новая версия. Это лазерная установка. Он использует лазерный луч для определения скорости объектов, находящихся в лазерном луче.
Самая большая разница между радаром и лидаром заключается в том, что радар использует волну, и немного сложнее привязать к конкретному автомобилю. В то время как лидар использует луч. Офицер буквально ставит на вашу машину прицел, лидар, и ставит точку на вашу машину. Вот как он измеряет скорость. Офицерам, например, легче выбрать вашу машину из группы машин.
В этом основная разница между лидаром и радаром. Оба метода приемлемы в Вирджинии, чтобы офицер мог измерить вашу скорость.Радар — это волна, это более широкий прибор, который измеряет более широкий спектр на проезжей части. Лазер — это лучевое устройство, которое измеряет, оттачивает конкретный автомобиль.
Если вас обвиняют в скорости или особенно в безрассудном вождении в Вирджинии, обязательно свяжитесь со мной, чтобы мы обсудили, как измерялась скорость вашего автомобиля и какие меры защиты мы можем иметь.
Эндрю Флуше
Меня зовут Эндрю Флуще. Я адвокат по делам о дорожном движении и правонарушениях в Вирджинии.Я ограничиваю свою практику штрафами за нарушение правил дорожного движения и защитой от правонарушений, поэтому я знаю все тонкости этих правонарушений. Я буквально написал книгу о безрассудном вождении в Вирджинии, которую вы можете получить на Amazon здесь или бесплатно скачать здесь. Я открыл свою практику в 2008 году после получения степени доктора юридических наук в юридической школе Университета Вирджинии. С тех пор я получил более 600 5-звездочных отзывов от счастливых клиентов в Google, Yelp и Facebook. Если вам было предъявлено обвинение в правонарушении в Вирджинии, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться ко мне.Ваша первичная консультация всегда бесплатна, и вы поговорите со мной напрямую о деталях вашего дела.Объяснение разницы между радаром и лидаром
Каждый, кто участвует в обеспечении соблюдения правил дорожного движения, несомненно, слышал термин «лазерный радар», используемый в отношении контроля скорости LIDAR. На самом деле, LIDAR является гораздо более избирательным по целям, чем RADAR.
Довольно затруднительно, что спустя 25 лет эта противоречивая ссылка все еще используется в этой области. Я подумал, что для протокола обсудить основные различия между технологиями RADAR и LIDAR в том, что касается контроля скорости, было бы уместно.
Затем, как по сценарию, полицейское управление Колорадо-Спрингс приобрело несколько LTI-лазеров, а местная телекомпания подхватила новости и опубликовала очерк, объясняющий разницу, поэтому мы включили новость, чтобы подчеркнуть разницу.
Лазерные скоростные пушки и их технологии
KOAA-TV в Колорадо — 26 апреля 2013 г.
R.A.D.A.R.
Как и многие другие вещи, связанные с физикой или наукой, РАДАР — это аббревиатура, означающая «Обнаружение и дальность радиосигнала».Сегодня RADAR используется не только для контроля скорости, но и для многих других целей. Управление воздушным движением, радиолокационная астрономия, системы ПВО, противоракетные системы; системы предотвращения столкновений самолетов; системы наблюдения за океаном, наблюдение за космическим пространством; метеорологический мониторинг осадков; системы измерения высоты и управления полетом; системы локации управляемых ракет; и георадар для геологических наблюдений, и это лишь некоторые из них.
«Перед Второй мировой войной исследователи из Франции, Германии, Италии, Японии, Нидерландов, Советского Союза, Великобритании и США независимо и в большой секретности разработали технологии, которые привели к созданию современной версии радара. .Австралия, Канада, Новая Зеландия и Южная Африка последовали за довоенной Великобританией, а Венгрия пережила аналогичные события во время войны. Но первая импульсная радиолокационная система и устройство во многом приписывают американцу Роберту Пейджу, работавшему в Военно-морской исследовательской лаборатории США в 1934 году.
Первый полицейский радар был доставлен Брайсом К. Брауном из Decatur Electronics в марте 1954 года. Используя эффект Доплера, он измерял скорость автомобилей, направляя антенну в общем направлении встречного или удаляющегося автомобиля.Учитывая, что частота радиопередачи и частота возвращаемого сигнала различаются, для измерения скорости можно произвести расчет времени в зависимости от расстояния. Однако одним из недостатков РАДАРА является расходимость или ширина луча устройства ». На глубине 1000 футов средний радар будет иметь расхождение 250 футов. Транспортные средства, оборудованные радиолокационным детектором, едущие за целевой машиной, предупреждаются заранее.
L.I.D.A.R.
Light Detection and Ranging — еще одно сокращение для описания технологии, используемой в семействе лазеров LTI.В частности, обнаружение импульсного лазера отправляет заранее определенную серию световых импульсов с известным временным интервалом между каждым импульсом к цели. Посредством процесса усреднения снова вычисление времени по расстоянию позволяет измерить время полета между передающим и принимающим датчиками, что приводит к точной скорости и дальности.
«24 марта 1959 года Чарльз Таунс и Артур Шавлов получили патент на мазер. Мазер использовался для усиления радиосигналов и в качестве сверхчувствительного детектора для космических исследований.
В 1958 году Чарльз Таунс и Артур Шавлов теоретизировали и опубликовали статьи о лазере видимого диапазона, изобретении, которое будет использовать свет инфракрасного и / или видимого спектра; однако в то время они не проводили никаких исследований «.
Джереми Данн из Laser Technology Inc., разработал первое полицейское устройство LIDAR в 1989 году и произвел революцию в системе контроля скорости. Благодаря расходимости луча 3 фута на расстоянии 1000 футов вниз правоохранительные органы впервые смогли прицелиться через оптический прицел, чтобы выбрать подозреваемый превышающий скорость автомобиль и обеспечить точную скорость независимо от его положения в транспортном потоке.Последующие приложения LIDAR выходят далеко за рамки простых значений скорости и диапазона. НАСА использовало специально разработанный лидар для всех космических стыковок. Применение лазера по высоте и ширине деревьев полностью изменило способ ведения лесного хозяйства. Профилирование взрыва, отключение GPS-лазера, управление растительностью, провисание линии электропередачи, строительство, промышленные датчики, гольф, охота и многие военные операции теперь используют эту важную технологию.
Так что сделайте мне одолжение. В следующий раз, когда вы услышите, как кто-то описывает контроль скорости LIDAR как LASER — RADAR, вежливо напомните им, что это либо RADAR, либо LIDAR, но не то и другое вместе.
Если у вас не было возможности протестировать новейшие лазерные скоростные пистолеты LTI, такие как серия TruSpeed или TruCAM, позвоните по телефону 1.800.OWN.A.LTI или напишите нам для практической демонстрации.
Лидарпротив радара в автономном вождении: какой датчик лучше?
Лидар против радара в автономном вождении: какой датчик лучше?
Автор З. М. Петерсон и пуля; 6 июн.2020 г.В вашем автомобиле уже есть набор датчиков, блоков управления двигателем и другой электроники для обеспечения его правильной работы.Если вы приобрели новый автомобиль примерно за последние 5 лет, некоторые из этих датчиков становятся более очевидными. Отличным примером является резервный датчик вашего автомобиля, который использует радарный модуль для обнаружения близлежащих объектов.
Ожидается, что количество датчиков, беспроводных и автомобильных сетевых систем, а также общая вычислительная мощность увеличатся по мере того, как автомобили станут более автономными. Для нынешнего класса транспортных средств на рынке лидар не так важен, поскольку водители по-прежнему полностью контролируют все, кроме самых современных транспортных средств.Если вы разрабатываете инновационные системы безопасности или системы компьютерного зрения для новых транспортных средств, это поможет узнать разницу между лидаром и радаром для автономных транспортных средств. Вы можете обнаружить, что обе технологии могут быть полезны в современных транспортных средствах, управляемых человеком.
Лидар и радар для автономного вождения
Давайте сразу перейдем к роли этих двух типов систем в управляемых человеком и автономных транспортных средствах. Как мы увидим, они играют разные роли вместе со многими другими датчиками (например,g., камеры и гидролокатор), и они станут неотъемлемой частью подключенных автомобилей через сети V2X.
Радарные системы
В основном радары используются в автомобильных системах для определения дальности (определение положения) и определения курса (определение скорости). Современные лучшие в своем классе решения для новых транспортных средств используют радар FMCW на частоте 77 ГГц (линейный чирп от 76 до 81 ГГц) для определения дальности и определения курса. Эти модули обычно строятся из стека из двух плат; одна плата содержит радиочастотные компоненты с последовательно включенными патч-матричными антеннами (4 Tx, 3 Rx), а другая — процессором и схемой питания.Это устройство разделено заземляющей пластиной, которая хорошо изолирует цифровую и аналоговую части системы.
Радиолокационным системампридется столкнуться с постоянно растущим рядом проблем ЭМС, но они могут быть решены путем использования оптоволокна для маршрутизации радиолокационных сигналов и создания сетей. Кроме того, они обеспечивают только узкое поле зрения из-за расходимости луча, несмотря на использование формирования луча. Чтобы узнать больше о некоторых из этих проблем в автомобильной ЭМС с чирпированным радаром, прочитайте мою недавнюю статью в Руководстве по ЭМС для автомобилей 2020 года от Interference Technology.
Лидарные системы
В настоящее время в лидарных системахиспользуются инфракрасные лазерные импульсы с длиной волны 905 нм для создания растровой карты окружающей среды, окружающей автомобиль. Обратите внимание, что эти системы могут перейти на 1550 нм во имя безопасности, хотя по этому поводу возникли некоторые сомнения; вы можете узнать больше об этой потенциальной проблеме безопасности в недавней статье LaserFocusWorld. Непрерывные лазеры используются в когерентном лидаре для измерения скорости, или импульсный лазер может использоваться для картирования глубины с растровым сканированием.
Лидарные системы создают трехмерное облако точек окружающей среды, сканируя луч через область вокруг транспортного средства. Трехмерное облако точек создается путем сканирования модуля под определенным углом и выдачи лазерного импульса. Отраженный сигнал в каждой точке облака принимается и преобразуется в измерение расстояния с помощью преобразователя времени в цифровой, который дает измерение глубины. Трехмерная карта глубины, созданная в этом процессе, может обеспечить изображение с очень высоким разрешением, когда отражение происходит очень близко к транспортному средству.
Трехмерная карта глубины, созданная с помощью экспериментальной лидарной системы.
Такое изображение затем можно использовать для идентификации и отслеживания объектов вместе с радиолокационными модулями. Эти системы не используются в сегодняшних системах ADAS, но они могут сыграть огромную роль в автомобилях будущего, включая автомобили без водителя. Эти системы требуют безупречной синхронизации с очень низким джиттером на выходе драйвера (менее 100 пс), что может быть сложной задачей, учитывая высокую мощность, подаваемую на управляемый лазерный диод в лидарной системе.Обеспечение стабильной целостности питания в конструкции вашей печатной платы — одна из проблем при создании высококачественных лидарных изображений.
Что лучше всего подходит для новых автомобилей?
На мой взгляд, до сих пор не решено, какая система будет идеальной для новых транспортных средств, в том числе для автономных транспортных средств. Для систем ADAS радар по-прежнему остается королем; новые автомобили с передовыми системами ADAS используют массив датчиков для идентификации объекта, отслеживания курса и оценки скорости. В современных транспортных средствах модули радаров ближнего (24 ГГц) и дальнего (77 ГГц) диапазона используются для систем ADAS, включая отслеживание объектов, обнаружение опасностей и адаптивный круиз-контроль.Все это играет роль в повышении безопасности автомобилей, управляемых человеком, и создании более интеллектуальных автономных транспортных средств.
Сказать, что один из этих вариантов «лучше», чем другой, упускает из виду всю суть наличия нескольких датчиков в транспортном средстве. Эти два типа систем могут дополнять друг друга, обеспечивая полное представление об окружающей среде, включая местоположение и направление ближайших объектов. Модули радаров 24 и 77 ГГц уже могут быть добавлены к транспортному средству с лидарной системой, и два типа датчиков могут использоваться вместе.Автомобильные компании изучают возможности использования обеих технологий для идентификации целей, нанесения на карту окружающей среды с помеченными целями и построения глубинных изображений ближайших целей. Как только вы добавите алгоритмы компьютерного зрения и алгоритмы классификации изображений, у вас теперь есть полная система для идентификации, отслеживания и различения различных объектов.
Сравнение изображений карты глубины, созданных с помощью лидара, с изображениями.радар в автономном вождении. Источник: fierceelectronics.com
Короче говоря, две технологии могут усиливать друг друга, но они не являются идеальной заменой друг друга. Лидар выгоден тем, что не страдает теми же проблемами с РЧ-маршрутизацией и целостностью сигнала, как цифровой модуль лидара. Напротив, радар намного проще спроектировать, построить и интегрировать; кроме простого обтекателя нет никаких оптических компонентов. Есть также некоторые задачи, которые ни одна из технологий не может выполнять надежно, и камеры по-прежнему необходимы как часть набора датчиков в автономных транспортных средствах.
Не забывайте о камерах
Есть другие задачи, с которыми не справится ни одна система. Что-то вроде помощи по полосе требует высококонтрастного изображения, которое должно быть собрано камерой и обработано, чтобы выделить полосы на изображении. Алгоритмы машинного обучения очень полезны для классификации изображений и сегментации объектов в изображениях неподвижных камер, но камеры имеют ограниченное поле зрения и требуют определенной оптики для правильной работы на транспортном средстве. Текущий класс фотоаппаратов напоминает фотоаппараты смартфонов с ПЗС- или КМОП-сенсорами; получаемые ими изображения достаточно резкие, чтобы их можно было анализировать, и автофокусировку можно применять во время движения, но они ограничены конкретными задачами, связанными с автомобилем.
Как бы мы ни хотели сделать все необходимое для компьютерного зрения вокруг автомобиля с помощью одной панорамной камеры, это просто невозможно. Наборы данных, используемые для классификации изображений и сегментации объектов, содержат плоские изображения, которые затем используются для обучения. Я не видел отчета об использовании плоских изображений в качестве обучающего набора данных для классификации изображений / сегментации / идентификации объектов на панорамных изображениях.
В NWES мы работали со всем, от систем питания постоянного тока до экспериментальных радиочастотных продуктов для систем mil-aero.Если вы все еще не можете выбрать между лидаром и радаром для автономного вождения, мы можем помочь вам проанализировать компромиссы и создать высококачественные, полностью производимые макеты печатных плат для вашей системы. Мы здесь, чтобы помочь производителям электроники разрабатывать современные печатные платы и создавать передовые технологии. Мы также напрямую установили партнерские отношения с компаниями EDA и передовыми производителями печатных плат, и мы позаботимся о том, чтобы ваш следующий макет был полностью производимым в любом масштабе. Свяжитесь с NWES для консультации.
Методы измерения скорости: радар vs.Lidar
Если вы часто смотрите шоу про полицейских по телевизору, вы, вероятно, знакомы с практикой использования радаров для отслеживания скорости. Однако, если в соответствии с законом Вирджинии вас обвинили в безрассудном вождении на скорости, возможно, ваша скорость была проверена с помощью лидара.
Разница между радаром и лидаром
RADAR расшифровывается как RAdio Detection And Ranging. Он используется правоохранительными органами с 1950-х годов и использует радиоволны для определения скорости транспортных средств, которые находятся в луче.Расчет включает как частоту радиопередачи, так и частоту возвращаемого сигнала.
LIDAR — это новая технология. Этот акроним расшифровывается как LIght Detection And Ranging. Лидар использует лазеры для определения скорости транспортных средств, находящихся на пути луча. Преимущество лидара в том, что он позволяет офицерам точнее оттачивать одну конкретную машину.
Хотя считается, что лидар немного более точен при определении скорости транспортных средств, движущихся в условиях интенсивного движения, использование как радара, так и лидара приемлемо для выдачи талона на безрассудное вождение.
Безрассудное вождение на скорости
Вам могут быть предъявлены обвинения в безрассудном вождении, если ваша скорость была измерена на 20 миль или более сверх установленного ограничения скорости или более 85 миль в час, независимо от объявленного ограничения скорости.
Штрафы за безрассудное вождение со скоростью включают:
- Тюремное заключение до одного года
- Штрафы до 2500 долларов
- Приостановление действия водительских прав на срок от 10 дней до шести месяцев
- Шесть штрафных баллов добавлены к вашему послужному списку за 11 лет
Защита от обвинений, связанных с лидаром
Неважно, использовал ли офицер радар или лидар для измерения вашей скорости.Однако офицеру необходимо доказать, что устройство работает правильно. Это предполагает предоставление сертификата калибровки, выданного в течение последних шести месяцев.
Работа с опытным юристом — лучший способ действовать после получения штрафа за безрассудное вождение. Т. Кевин Уилсон стремится помочь водителям Вирджинии выстроить агрессивную защиту от обвинений в безрассудном вождении. Позвоните сегодня, чтобы назначить бесплатное рассмотрение дела без каких-либо обязательств.
В чем разница между лидаром и радаром?
радар, как это работает?
Устройства радиообнаружения / определения дальности — это радиоволны выбранной частоты, которые отражаются от движущейся цели (автомобиля) и возвращают устройству показания (скорость).Разница между частотой возврата и частотой передачи называется доплеровским сдвигом или доплеровской частотой, которая используется для определения скорости целевой машины.
Чем больше смещение, которое получает устройство, тем больше скорость транспортного средства цели.
Наведение радиолокационного устройства в общем направлении на целевую машину позволяет оператору получать мгновенные показания. Радиоволны обычно излучаются в форме конуса, который покрывает примерно две трети футбольного поля на расстоянии 1000 футов.Радар покажет самый сильный обратный сигнал, который он принимает, а доплеровский сигнал поможет полицейскому подтвердить, что показания поступают от целевого транспортного средства.
Законны ли радар-детекторы в штате Калифорния?
В тот или иной момент вы проезжали по шоссе, а затем за вами начинает преследовать полицейская машина, и возникает паника. Вы проверяете свою скорость и даже пытаетесь вспомнить, каково ограничение скорости, а затем задаетесь вопросом, сколько времени у них может быть. наблюдал за тобой.Возможно, вы думали о покупке радар-детектора и не уверены, разрешены ли они в штате Калифорния.
Детекторы радаров разрешены законом в штате Калифорния.
Нет никаких законов, запрещающих владение радар-детектором, если вы не управляете коммерческим транспортным средством. Если вы хотите использовать радар-детектор в своем грузовом автомобиле, автомобиле или любом другом транспортном средстве, вам, возможно, придется пересмотреть свой выбор.Также стоит отметить, что федеральный закон запрещает использование радиолокационных помех в военных целях. Эти устройства не только незаконны в вашем автомобиле; они запрещены везде.
Недостатки радар-детекторов
У детекторов радаровесть несколько недостатков. Начнем с того, что радар широко используется в современном обществе, а не только среди сотрудников правоохранительных органов. Светофоры, автоматические двери, а также автомобили используют радарную технику. Ожидается, что через некоторое время использование радара будет расти, а это означает, что ваш радар-детектор будет часто выдавать ложные срабатывания.
Конечно, если ваш радар-детектор почти все время выдает ложные срабатывания, вы не будете внимательно его рассматривать или даже использовать, так что какой смысл вам его получать? Если каждый раз, когда он издает звуковой сигнал, вы просто смотрите на него и игнорируете, то это устройство не справится со своей задачей.
Могу ли я получить билет на использование радар-детектора?
Официально оформить билет за использование радар-детектора нельзя. Когда дело дойдет до выдачи билетов, сотрудники полиции будут действовать по своему усмотрению.Они могут предупредить вас, а затем отправить в путь. Однако, если они увидят радар-детектор, размещенный на вашей приборной панели или прикрепленный к вашему лобовому стеклу, они могут решить выдать вам штраф за нарушение правил дорожного движения, хотя обычно они вам его не выдали.
Также полезно отметить, что в случае, если радар-детектор каким-либо образом блокирует вам обзор при движении, полицейский может решить выдать вам билет для управления транспортным средством с ограниченным обзором. Поэтому установка радар-детектора на лобовое стекло не является хорошей идеей, если только вы не держите его очень низко или близко от поля зрения.
ЛИДАР
Light Detection and Ranging (LIDAR) — одно из самых последних устройств, которое полицейские используют для измерения скорости. Он также широко известен как лазер. В устройствах LIDAR используется инфракрасная световая волна, которая излучается на частотах, позволяющих сконцентрировать луч в очень узкой целевой области. Устройство LIDAR обычно используется в портативном режиме. Хотя их все еще можно использовать через стекло, это может значительно уменьшить радиус действия устройства; Таким образом, рекомендуется наружное использование или использование с открытым окном.
LIDAR очень популярен среди частотных радар-детекторов потребителей. Возможно обнаружение лазерных лучей. Однако эффективность устройств, обнаруживающих лазерные лучи, ограничена. Это связано с тем, что, когда устройство LIDAR перехватывает лазерный луч, это соответствует тактированию автомобиля с помощью устройства LIDAR. Кроме того, большинство устройств LIDAR размещается внутри автомобиля, что ограничивает их обнаружение другим устройством LIDAR.
Какова максимальная дальность прицеливания лидара полицейского?
Диапазон действия устройства LIDAR может составлять более 2000 футов (то есть более 1/3 мили).