Il radar HD per i veicoli a guida autonoma

By o1m94 0 Comment Novembre 6, 2020  auto, consigli auto, informazioni, prestazioni, suggerimenti auto

I sensori radar che rilevano gli oggetti a 360 gradi attorno a un veicolo sono componenti importanti nei sistemi di sicurezza elettronica dei veicoli sempre più avanzati.

I dispositivi elettronici automobilistici stanno rendendo la guida più sicura, con o senza una mano sul volante. L’applicazione di una tecnologia a lungo associata al campo di battaglia, il radar, all’interno dei moderni sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) aiuta ad avvertire i conducenti di potenziali incidenti guardando elettronicamente avanti, dietro e dietro gli angoli. Grazie agli avanzati semiconduttori a segnale misto, tali radar automobilistici possono essere costruiti in modo economico e affidabile in moduli compatti, sfruttando lo spettro di frequenza disponibile a 24 e 77 GHz per diventare parte di esperienze di guida più sicure.

Il radar: peculiarità

Il radar è solo un componente di ADAS, ma un ingrediente importante nelle moderne soluzioni di supporto alla sicurezza elettronica dei veicoli. Altri sistemi simili includono sensori di rilevamento e rilevamento della luce (LiDAR), sensori a infrarossi (IR) per sistemi di visione notturna, sensori a ultrasuoni per assistenza al parcheggio e avvisi di retromarcia, telecamere ad alta definizione (HD) per avvisi di deviazione dalla corsia e assistenza al parcheggio macchine fotografiche.

All’interno di un ADAS, un’unità di elaborazione centrale (CPU) ad alta potenza o un array di gate programmabile sul campo (FPGA) lavora con i dati dei diversi sensori per fornire correzioni di controllo del veicolo, come avviso di collisione ed evitamento per impedire a un veicolo di accelerare nel veicolo che lo precede o in un pedone che lo precede. Se dotato di sufficienti informazioni e di un’idonea architettura di controllo del veicolo, un ADAS può costituire il nucleo di un veicolo autonomo “a guida autonoma”, una versione molto più avanzata dei sistemi di “controllo della velocità” offerti come opzioni nei veicoli commerciali a partire dal primi anni ’60.

Il radar ad alta definizione può essere utilizzato per tutti i livelli di auto autonome, dal livello due al livello cinque.

Cose che la maggior parte delle persone può dare per scontate, come l’elevazione di un oggetto (ad esempio, un’auto a terra rispetto a un ponte o un gantry in testa) non è così semplice per alcuni sistemi di rilevamento.

La tua auto diventa autonoma

L’idea è che le auto completamente autonome avranno bisogno di una fusione di dati da diversi sensori, come radar, telecamere e lidar. È l’ultimo di questi che presenta un problema, perché è ancora una tecnologia molto costosa. Lidar è una sorta di radar basato su laser (rilevamento e misurazione della luce, al contrario del rilevamento e della misurazione radio) e un’unità lidar contiene array di sensori che gli consentono di creare un’immagine dettagliata come una “nuvola di punti”.

Gli svantaggi di lidar, a parte il costo, sono che, come le telecamere, possono essere influenzati dal tempo. Il radar, d’altra parte, non è influenzato dalla pioggia o dalla nebbia ei sensori radar per le auto sono economici. Tuttavia, è finora una tecnologia a bassa risoluzione in grado solo di creare un semplice insieme di punti visivi per rappresentare gli oggetti che rileva. Inoltre, non è bravo a gestire altezze diverse (ponte contro auto) e, sebbene sia bravo a rilevare e spostare oggetti in movimento, ha difficoltà con quelli fissi.

Il radar ad alta definizione è in grado di generare nuvole di punti molto più dettagliate rispetto alla tecnologia di base. La società israeliana Arbe è riuscita a sviluppare un radar di imaging ad alta definizione che sostiene abbia il potenziale per elevare la tecnologia da un ruolo di supporto a una “spina dorsale della suite di rilevamento”. La base del nuovo chipset è un tipo di radar chiamato onda continua modulata in frequenza (FMCW) e, sebbene ciò di per sé non sia nuovo, Arbe ha sviluppato una versione migliorata per produrre immagini “quadridimensionali” ad alta definizione.

Il tuo radar e le interferenze

Modulato in frequenza significa che il sistema cambia la frequenza mentre è in funzione in modo da evitare interferenze da altri radar. Il sistema può vedere fino a 300 metri di distanza per oggetti più grandi, può rilevare una motocicletta a 250 me un bambino a più di 150 m. Copre anche un ampio campo visivo, può far fronte a diverse altezze e può rilevare centinaia di oggetti, anziché circa 32 per i radar convenzionali.

Arbe afferma che due o tre dei suoi sensori radar e otto telecamere faranno lo stesso lavoro di 10 sensori radar convenzionali, sei sensori lidar e 12 telecamere. Consuma molta meno energia rispetto ai sistemi basati su lidar (buono per i veicoli elettrici) e costa circa € 77 per sensore in volumi di produzione di massa, rispetto alle decine di migliaia per i sistemi di rilevamento basati su lidar.

Arbe non è il solo a sviluppare radar ad alta definizione e se la tecnologia può effettivamente fornire ciò che vogliono i produttori di veicoli autonomi, potrebbe essere un punto di svolta.

Lowdown sulla visione laser

I prezzi degli scanner Lidar possono variare da poche migliaia di sterline a decine di migliaia, a seconda del numero di laser utilizzati in ciascuna unità, che può essere un minimo di 16 per gli scanner a bassa risoluzione e fino a 128 per il migliore disponibile. Esistono diversi tipi, dallo spinning allo statico, e sebbene siano previste versioni più economiche, è probabile che costino ancora di più rispetto ai radar ad alta definizione.