Ένα άγρυπνο μάτι στους δρόμους

Tο lidar (light detection and ranging) είναι ένα προηγμένο σύστημα τρισδιάστατης χαρτογράφησης του χώρου που, σύμφωνα με πολλούς τεχνικούς, έχει ζωτική σημασία για το μέλλον των τεχνολογιών ασφάλειας και υποβοήθησης του οδηγού. Η τεχνολογία χρησιμοποιείται ήδη σε πολλούς άλλους τομείς, όπως για τη δημιουργία χαρτών υψηλής ανάλυσης, για γεωλογικές έρευνες, ενώ ακόμη και η NASA εξετάζει τη χρήση του lidar ως βοήθημα για την πλοήγηση ακριβείας και την ασφαλή προσγείωση σε άλλους πλανήτες.

Στην αυτοκινητοβιομηχανία η χρήση του lidar βρίσκεται ακόμη σε σχετικά αρχικό στάδιο. Τοποθετείται συνήθως μαζί με κάμερες και ραντάρ και όχι ως αντικαταστάτης αυτών, ενώ έχει υψηλό κόστος. Ο Elon Musk είναι ανάμεσα σε αυτούς που απορρίπτουν το lidar, προτιμώντας τις συνεχώς εξελισσόμενες κάμερες και τη μεγάλη επεξεργαστική ισχύ. Ωστόσο, τα μοντέλα παραγωγής που χρησιμοποιούν την τεχνολογία lidar πληθαίνουν συνεχώς. Το EX90 της Volvo, το Polestar 3, οι ηλεκτρικές Lotus όπως και κάθε αυτοκίνητο της κινεζικής Nio έχουν lidar στον στάνταρ εξοπλισμό. Πολλές ακόμα εταιρείες, όπως η Mercedes-Benz και η Toyota, σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν lidar στα ηλεκτρικά μοντέλα επόμενης γενιάς.


Οι υποστηρικτές της συγκεκριμένης τεχνολογίας θεωρούν πως αποτελεί τη λύση για την καταγραφή του περιβάλλοντος γύρω από το αυτοκίνητο. Η Nio, για παράδειγμα, τονίζει ότι τα συστήματα υποβοήθησης οδήγησης και η ημιαυτόνομη τεχνολογία Nio Pilot δεν επηρεάζονται από τις καιρικές συνθήκες, με τις οποίες θα δυσκολευόταν ένα σύστημα που βασίζεται σε κάμερες. Αυτό συμβαίνει επειδή το lidar χρησιμοποιεί υπέρυθρες ακτίνες. Επιπλέον, τα συστήματα με κάμερες δεν έχουν την αντίληψη βάθους που προσφέρει το lidar και δεν μπορούν να δουν τόσο μακριά, γεγονός που επηρεάζει το πόσο γρήγορα ένα αυτοκίνητο μπορεί να προετοιμαστεί για τα κυκλοφοριακά προβλήματα που θα προκύψουν.


«Το lidar κάνει τα αυτοκίνητα να βλέπουν πραγματικά», λέει ο καθηγητής Dr. Peter Fröhlich, από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Deggendorf. «Το lidar δεν αποσπάται από τις αντανακλάσεις του φωτός. Λειτουργεί τη νύχτα και σε αντίξοες συνθήκες. Η όραση των αυτοκινήτων γίνεται κατά κάποιο τρόπο βιονική και μπορεί να δει πολύ περισσότερα απ’ ό,τι ο οδηγός».
Ο Junwei Bao, διευθύνων σύμβουλος της Seyond με την οποία συνεργάζεται η Nio για το lidar, τονίζει: «Γι’ αυτό βλέπετε συχνά αναφορές για ατυχήματα με αυτοκίνητα εταιρειών όπως η Tesla, των οποίων τα συστήματα ADAS βασίζονται αποκλειστικά σε οπτικές καταγραφικές συσκευές».


Η Tesla αναγκάστηκε να ανακαλέσει σχεδόν δύο εκατομμύρια οχήματα στις ΗΠΑ για να ενημερώσει το σύστημα Autopilot με νέο λογισμικό που βεβαίωνε πως οι οδηγοί προσέχουν στον δρόμο όταν είναι ενεργοποιημένο. Ο ενθουσιασμός ορισμένων εταιρειών για το lidar βασίζεται στις προοπτικές αυτόνομης οδήγησης, ενώ άλλοι εστιάζουν περισσότερο στα οφέλη που προσφέρει στην ασφάλεια, τονίζοντας ωστόσο ότι δεν μπορεί να κάνει θαύματα.

Η Åsa Haglund, επικεφαλής του Κέντρου Ασφάλειας της Volvo, αναφέρει: «Η τοποθέτηση του lidar σε οποιοδήποτε αυτοκίνητο δεν συνεπάγεται τη βελτίωση των επιδόσεών του σε θέματα ασφάλειας αν δεν υπάρχει κατάλληλη γνώση για τη διαχείριση των δεδομένων που συλλέγει». Ο τεχνικός διευθυντής ασφάλειας της Volvo, Mikael Ljung Aust, προσθέτει: «Οταν εισάγεις μια νέα τεχνολογία υπάρχει πάντα μια περίοδος εκμάθησης μέχρι να ξεκλειδώσεις την πλήρη δυναμική. Το πλεονέκτημα του lidar είναι ότι μπορεί να μας δώσει διδάγματα ακόμα και για τη λειτουργία των συστημάτων που δεν το έχουν. Εάν τελικά αποδειχθεί πως αυτή η τεχνολογία βοηθά στη βελτίωση των επιδόσεων σε θέματα ασφάλειας, όπως για παράδειγμα στην αποφυγή συγκρούσεων, τότε φυσικά οφείλουμε να την αγκαλιάσουμε».


Πώς λειτουργεί το Lidar
Ενας υπέρυθρος παλμός λέιζερ εκπέμπεται μέσω ενός κινούμενου κατόπτρου της μονάδας lidar. Αυτός ο παλμός επιστρέφει πίσω στο αυτοκίνητο όταν χτυπήσει ένα φυσικό αντικείμενο. Στη μονάδα lidar Falcon K της Seyond που χρησιμοποιεί η Nio, αυτή η εκπομπή και λήψη του παλμού λέιζερ έχει συχνότητα πολλών εκατομμυρίων επαναλήψεων ανά δευτερόλεπτο. Το αφεντικό της Seyond, Junwei Bao, επισημαίνει ότι με αυτό τον τρόπο είναι δυνατή η καταγραφή ενός αντικειμένου με ακρίβεια δύο εκατοστών από απόσταση εκατοντάδων μέτρων.

Τα δεδομένα αυτά τροφοδοτούνται στην πανίσχυρη υπολογιστική μονάδα Adam που διαθέτει κάθε Nio και η οποία χρησιμοποιεί πολλαπλούς επεξεργαστές την αμερικάνικης Nvidia. Εκτός από την εμπρόσθια μονάδα lidar, κάθε Nio διαθέτει μια σειρά από κάμερες για την εξυπηρέτηση άλλων αναγκών, όπως το παρκάρισμα. Ολα τα συστήματα καταγραφής συνδυάζονται και συνεργάζονται στο σύστημα ημιαυτόνομης οδήγησης Nio Pilot, το οποίο, όπως είχαμε την ευκαιρία να διαπιστώσουμε δοκιμάζοντας σε Nio ET5 στο Βερολίνο, είναι ένα από τα πιο εξελιγμένα συστήματα υποβοήθησης οδηγού που έχουμε χρησιμοποιήσει.