4D-радар для автопилота изобретение российских ученых — журнал За рулем

4D-радар для беспилотников — мировая сенсация. И его изобрели в России!

«За рулем» первым разузнал все подробности о работе такого радара и перспективах его применения.

Впервые с разработками компании Сognitive Technologies я познакомился два года назад (ЗР, № 2, 2017) — и тогда не без удивления узнал, что в России создают автопилот мирового уровня.

Поводом для новой встречи стало знакомство с 4D-радаром для беспилотников, который назвали радаром с когнитивной визуализацией (cognitive imaging radar). Аналоги разрабатывают несколько компаний в мире, но пока только россияне заявили о работающем прототипе, полностью готовом к серийному производству. На его разработку ушло четыре года.

Пока радар выставлен напоказ, но в серийном исполнении спрячется за решетку радиатора. Он «бьет» на рассто­яние до 280–300 метров с углами обзора 90° по горизонтали и 15° по вертикали. Больше и не нужно. Ближние подступы к машине по периметру охраняют ультразвуковые сенсоры, важные для автопилота объекты находятся невысоко от земли.
Пока радар выставлен напоказ, но в серийном исполнении спрячется за решетку радиатора. Он «бьет» на рассто­яние до 280–300 метров с углами обзора 90° по горизонтали и 15° по вертикали. Больше и не нужно. Ближние подступы к машине по периметру охраняют ультразвуковые сенсоры, важные для автопилота объекты находятся невысоко от земли.

Для начала — о терминологии. 2D-радарами называют устройства, определяющие координаты предметов в горизонтальной плоскости. «Трехмерные» модели умеют вычислять скорость засеченных объектов. Следующему поколению досталось обозначение 4D — они способны работать и в вертикальной плоскости.

Значение новинки для беспилотного транспорта огромно. До сих пор радары вычисляли расстояние до объектов, траекторию их движения и скорость. Теперь радару по силам определять размер и форму предметов. На основании этих данных компьютер способен идентифицировать объект в соответствии с заложенной в память базой образов.

Наглядная демонстрация преимущества 4D-радара (1) перед лидаром (2). Натянутое в лаборатории полотно (3) имитирует дождь или снегопад. Стоящего в пелене «осадков» человека (4) радар видит (5), а для лазерного прибора ткань становится непроницаемой преградой (6).
Наглядная демонстрация преимущества 4D-радара (1) перед лидаром (2). Натянутое в лаборатории полотно (3) имитирует дождь или снегопад. Стоящего в пелене «осадков» человека (4) радар видит (5), а для лазерного прибора ткань становится непроницаемой преградой (6).

Аналогичными возможностями обладает стереокамера. Некоторые автомобильные компании даже построили свои комплексы активной безопасности только на базе камеры, не используя радара. Так, в частности, работает система EyeSight на автомобилях Subaru. Однако в условиях недостаточной видимости видеообъектив слепнет. Для полноценного автопилотирования ему нужна подстраховка — например, радар. Но не с «горизонтальным» зрением (это тоже полумера), а «четырехмерный», 4D. В тандеме со стереокамерой он обеспечивает точность распознавания объектов до 97,7%.

На тестах компании Сognitive Technologies новый радар показал отличный результат: на каждые 50 часов поездки он допускал меньше одной ошибки распознавания предметов.

Прокатился на прототипе и я. Конечно, не в автопилотируемом режиме — в России на дорогах общего пользования это пока запрещено. Работу 4D-радара наблюдал на огромном мониторе, установленном вместо переднего пассажирского сиденья. Распознанные объекты отражаются на экране разными цветом и формой — в зависимости от высоты и общих габаритов. Промахов система не допустила.

Так видит мир 4D-радар. Цвет метки обозначает тип объекта, высота вертикальной линии — его высоту.
Так видит мир 4D-радар. Цвет метки обозначает тип объекта, высота вертикальной линии — его высоту.

Лидары по-прежнему устанавливают на серийные машины и даже прототипы. По мнению экспертов отечественной компании, лидар в автомобильной отрасли не приживется: дóрог, ненадежен, бессилен в плохих погодных ­условиях.
Лидары по-прежнему устанавливают на серийные машины и даже прототипы. По мнению экспертов отечественной компании, лидар в автомобильной отрасли не приживется: дóрог, ненадежен, бессилен в плохих погодных ­условиях.

В следующем году российская компания готова запустить свою разработку в серию. По словам представителей компании, в ней заинтересованы ведущие автоконцерны: ведутся переговоры с немецкими и южнокорейскими брендами, уже есть предзаказ на 200 тысяч 4D-радаров.

Цена готового устройства составит несколько сотен долларов. Это вполне приемлемо. Тем более что в течение ближайших лет автопилот останется привилегией премиальных автомобилей. Позже, по мере роста масштабов производства, радар обязательно подешевеет. К 2020 году предполагается выпускать по 4–4,5 млн приборов ежегодно. Эксперты крупнейшего аналитического агентства MarketsandMarkets оценивают общий объем мирового рынка автомобильных радаров в 2021 году в 6,6 млрд долларов, или 153,3 млн устройств, с ежегодным ростом на 24%.

Офис компании Сognitive Technologies располагается в особняке 1928–1930 годов постройки. Это здание проектировал архитектор-конструктивист Константин Мельников. Перед входом стоит памятник Ленину: и сто лет спустя под его присмотром вершится революция. На сей раз — технологическая.
Офис компании Сognitive Technologies располагается в особняке 1928–1930 годов постройки. Это здание проектировал архитектор-конструктивист Константин Мельников. Перед входом стоит памятник Ленину: и сто лет спустя под его присмотром вершится революция. На сей раз — технологическая.

Идеи и разработчики — российские. А вот компоненты, производственная площадка — зарубежные. И покупатели — все за бугром. Увы, в России ничего подходящего нет. Частным компаниям вкладываться неинтересно — по крайней мере, до тех пор, пока они не увидят перспектив промышленного производства. Государство предпочитает тратить средства налогоплательщиков на проекты, большинство из которых ориентированы на радиоуправление (машина сама едет — значит, автопилот!). Все или почти все они будут свернуты, когда иссякнет бюджетное финансирование. И снова мы останемся в стороне от мировых трендов.

РАЗГОВОР О МОРАЛИ

Юрий Минкин, руководитель департамента разработки беспилотных автомобилей Сognitive Technologies
Юрий Минкин, руководитель департамента разработки беспилотных автомобилей Сognitive Technologies

Последние два-три года в мировом интернете гуляет тест с циничными картинками. В разных дорожных ситуациях люди должны поставить себя на место электроники и решить, кем пожертвовать в критических обстоятельствах — собственными пассажирами, людьми во встречной машине или пешеходами. Идея в том, чтобы разрешить компьютеру спасти «ценных» членов общества, пожертвовав «малоценными».

Я поинтересовался моральным аспектом работы автопилота у Юрия Минкина, руководителя департамента разработки беспилотных автомобилей Сognitive Technologies. Он заверил, что подобные опросы — чистой воды популизм. За те миллисекунды, что отводятся на принятие решения в экстренной ситуации, электронным мозгам не под силу идентифицировать и распределить по степени ценности всех людей в кадре. Да и нецелесо­образно это. Не говоря уже о том, что седоков в других машинах камера и радар не видят.

Иными словами, на пути пре­тво­­­рения в жизнь этой нездоровой идеи стоят технические преграды. Надеюсь, они останутся и впредь. Хотя кто знает...

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Читать комментарии (16)

Самые новые