Помогут ли SWIR-камеры беспилотным автомобилям преодолеть ограничения геозон

Транспортные средства, которые могут ездить куда угодно, при любых погодных или дорожных условиях – мечта индустрии беспилотного транспорта. В той или иной степени, современные автопроизводители способны создавать такие автомобили. Однако и сейчас, и в обозримом будущем, ни одна компания не гарантирует универсальность своего решения.

Современный беспилотный транспорт имеет множество ограничений. Робо-такси, например, могут работать только на участках. ограниченных геозонами. Развертывание услуг робо-такси происходит постепенно, «по одному городу за раз«, — отметил Эгиль Юлиуссен.

Аналогичным образом, эксперты в области безопасности считают, что ODD (Operational Design Domain) имеет решающее значение для обеспечения безопасности самоходных автомобилей. ODD — это «модель условий, с которыми беспилотные автомобили будут иметь дело», объяснил Фил Купман (Phil Koopman), технический директор компании Edge Case Research. В реальном мире, однако, «несмотря на все усилия конструкторов», беспилотный транспорт всегда может оказаться за рамками своего ODD, предостерег он.

«Так, если ODD — это „Пустынный Лас-Вегас“, то система может быть спроектирована в основном для сухой погоды или, возможно, для легкого дождя», сказал Купман. «Но на самом деле в Вегасе время от времени идет дождь, а иногда даже снег. В день, когда пойдет снег, автомобиль окажется за пределами своего ODD».

Компания TriEye анонсирует SWIR-камеры

TriEye – тель-авивский разработчик технологии SWIR. Компания заявляет, что ее приоритетом является решение проблем, связанных с низкой видимостью, с которыми должна бороться автомобильная промышленность.

На прошлой неделе компания TriEye объявила, что Denso, японская компания первого уровня, стоящая 47,6 миллиардов долларов, проводит оценку Sparrow – инженерного образца TriEye, построенного по технологии SWIR. Ранее в этом году компания TriEye также сообщила о своих отношениях с компанией Porsche.

Учитывая, что TriEye точно не объявляет о победе разработок Denso, не вполне понятно, что компания TriEye имела в виду под «оценкой Denso».

Зив Ливне, вице-президент по развитию бизнеса компании TriEye, рассказал EE Times следующее: «К сожалению, мы не имеем права раскрывать дальнейшую информацию относительно процесса сотрудничества и оценки, за исключением того, что уже было упомянуто в объявлении. TriEye и Denso разделяют взгляды на повышение безопасности дорожного движения путем вывода на рынок самых передовых технологий, и мы с нетерпением ждем возможности воплотить эти идеи в жизнь».

Но возможность публично называть имена (речь об именах компаний уровня Denso) добавляет доверия к усилиям TriEye в области развития. В своем пресс-релизе TriEye подразумевает, что сотрудничество с Denso включает в себя изучение опыта Denso на рынке, а также использование их «инновационного подхода».

Основная технология

В последнее время все больше компаний рассматривают использование инфракрасных камер в наборе датчиков в своих беспилотных транспортных средствах – в значительной степени потому, что транспортные средства должны иметь возможность видеть в темноте.

Компания TriEye использует уникальные физические свойства спектра коротковолнового инфракрасного излучения. Поскольку этот спектр может обнаружить уникальную спектральную характеристику, присущую химическим и физическим характеристикам каждого материала, компания TriEye утверждает, что их устройства могут не только видеть объекты в любых погодных условиях и при разном освещении, но и заранее идентифицировать дорожную опасность (например, гололед).

Мир знает о преимуществах коротковолнового инфракрасного спектра на протяжении десятилетий, в частности, благодаря использованию SWIR-камер в военной и аэрокосмической отраслях. Однако эта технология не была представлена на массовом рынке из-за чрезвычайно высокой стоимости арсенида галлия индия (InGaAs), необходимого для создания таких устройств. Однако компания TriEye утверждает, что нашла способ создать SWIR-камеру, используя технологию CMOS.

Прошлой осенью в интервью EE Times Ави Бакал (Avi Bakal), генеральный директор и соучредитель компании TriEye, рассказал нам об этом: «Мы совершили прорыв. Как и в случае с полупроводниками, мы используем CMOS для крупносерийного производства SWIR-камер с первого дня». Бакал также сказал, что «по сравнению с сенсором на InGaAs, стоящим более 8000 долларов, камера TriEye будет предлагаться „за десятки долларов“».

Потенциальные применения

Несмотря на то, что стартап в целом ориентирован на ADAS, TriEye, похоже, также готова выйти за рамки автомобильной промышленности.

В своем последнем пресс-релизе компания TriEye отметила, что «уже поставила образцы системы Sparrow своим неавтомобильным клиентам, что позволяет им воспользоваться возможностями технологии SWIR в продуктах компании TriEye, чтобы выйти за рамки видимого и решать сложные отраслевые задачи». Однако компания не уточнила, какие именно приложения совместимы с ее SWIR-камерами.

Планы на производство Raven

Компания TriEye надеется решить проблемы низкой видимости на дороге с помощью вывода недорогих и доступных SWIR-камер на мировой массовый рынок. В то время как выпуск Sparrow был назван «важной вехой», массовому рынку придется подождать некоторое время – Sparrow остается инженерным образцом. По словам Ливне, настоящим тузом TriEye является готовящаяся к выпуску камера TriEye Raven, которую TriEye называет «первой в мире HD SWIR-камерой на базе CMOS».

По сравнению с инженерным образцом Sparrow, Raven предлагает «более высокое разрешение (1280×960) и в пять раз меньший размер (3x3x2,5 см без учета объектива)», — объясняет Ливне. По его словам, это обеспечит простоту и гибкость интеграции. Выпуск Raven запланирован на конец этого года.

Изображения, снятые с помощью камеры TriEye Sparrow (справа) и стандартной камеры, неблагоприятные условия были созданы с помощью дым-машины. (Источник: TriEye)

Конкуренция

Компании с ИК-технологиями идут навстречу автомобильному рынку. Но ИК-системы бывают разных видов.

Например, Flir, ведущий поставщик тепловизионных инфракрасных камер, объясняет:

Активные ИК-системы используют коротковолновое инфракрасное излучение, чтобы подсветить интересующую область. Часть инфракрасной энергии отражается обратно в камеру и интерпретируется для получения изображения. Тепловизионные системы используют средне- или длинноволновое ИК-излучение. Тепловизоры являются пассивными элементами, и чувствуют только разницу в температуре. Эти тепловые сигнатуры (обычно черные (холодные) и белые (горячие)) отображаются на мониторе. Поскольку тепловизоры работают в более длинных диапазонах инфракрасного спектра, чем активный ИК-излучатель, они не воспринимают отраженный свет, а потому не подвержены воздействию встречных фар, дыма, тумана, пыли и т.д.

Тогда как же сравнивать SWIR с тепловизионными камерами?

Ливне из компании TriEye отметил, что «тепловизионная камера основана на болометрическом датчике, измеряющем тепло, в то время как SWIR основана на фотодиодном эффекте, как и стандартная камера. В отличие от тепловизионной камеры, которая обеспечивает тепловизионное отображение, SWIR-камера выводит такие же изображения, как и стандартная камера».

По поводу реализации SWIR-камер Ливне утверждал, что «SWIR-камеры можно размещать за стеклом (лобовым стеклом, фарами и т.д.), а тепловизионные камеры — нет».

Он добавил, что «тепловизионные камеры не могут использовать существующие алгоритмы компьютерного зрения, поэтому их работа требует наработки миллионных датасетов для создания новых моделей глубокого обучения».

В прошлом году компания TriEye прошла раунд финансирования Series А (проводимый Intel Capital) на сумму 19 миллионов долларов при участии компаний Porsche Ventures и Grove Ventures, а также TriEye тесно сотрудничает с компанией Porsche AG.

Читать еще полезные статьи:

• Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
• [Прогноз] Транспорт будущего (краткосрочный, среднесрочный, долгосрочный горизонты)
• Лучшие материалы по взлому автомобилей с DEF CON 2018-2019 года
• [Прогноз] Motornet — сеть обмена данными для роботизированного транспорта
• Компании потратили 16 миллиардов долларов на беспилотные автомобили, чтобы захватить рынок в 8 триллионов
• Камеры или лазеры
• Автономные автомобили на open source
• McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive
• Очередная война операционок уже идет под капотом автомобилей
• Программный код в автомобиле
• В современном автомобиле строк кода больше чем…