Autonómne autá práve dostali nový typ zraku: Tento lidar vidí nielen tvar a vzdialenosť, ale aj farbu objektov
Lidar je dôležitou súčasťou každého autonómneho stroja, či už hovoríme o automobile, dronovi alebo lietadle.
Americká firma Ouster predstavila technológiu, ktorá môže výrazne zmeniť fungovanie autonómnych áut, robotov aj priemyselných strojov. Nová séria lidarov Rev8 totiž priniesla niečo, čo doteraz v tomto segmente prakticky neexistovalo, natívne farebný lidar.
Firma tvrdí, že ide o prvý systém na svete, ktorý pri každom jednom bode priestoru zaznamená nielen vzdialenosť a tvar objektu, ale rovno aj jeho farbu. Stroj teda už „neuvidí“ iba anonymnú prekážku v priestore, ale rozpozná napríklad červené brzdové svetlo, dopravnú značku alebo rozdiel medzi chodníkom a trávou bez potreby ďalšej kamery. Lidar môže pôsobiť ako nudný technický senzor, no v skutočnosti patrí medzi najdôležitejšie oči modernej autonómie.
Práve lidar umožňuje robotom, autám alebo dronom vytvoriť presnú 3D mapu okolia pomocou laserových impulzov. A práve tu prichádza najväčší rozdiel oproti starším systémom. Doterajší lidar totiž svet v podstate „nevidel“ tak, ako ho vníma človek. Auto pred sebou rozpoznal iba ako monochromatický objekt vytvorený zo stoviek tisíc sivých alebo zelenkastých bodov. Systém poznal presný tvar auta aj jeho vzdialenosť, no netušil, či vodič brzdí, bliká smerovkou alebo či na ceste svieti červené výstražné svetlo.
Na tieto informácie potreboval kameru. Softvér následne spájal obraz z kamery s 3D modelom z lidaru. Tento proces však zaberal čas, vyžadoval komplikovanú kalibráciu a pri prudkých zmenách svetla často spôsoboval chyby. Nový systém Rev8 sa pokúsil celý problém odstrániť.
„Každý bod sa rodí už s farbou,“ uviedol Ouster pri predstavení technológie.
Lidar nepotrebuje dodatočné prístroje na vytvorenie obrazu
To znamená, že lidar nepotrebuje dodatočne kombinovať obraz z kamery s 3D priestorom. Farba vznikne priamo pri samotnom meraní. Výsledkom zostane presnejšie priestorové vnímanie a nižšia latencia, teda oneskorenie medzi realitou a reakciou systému. Pre autonómne stroje ide o mimoriadne dôležitý detail. Ak auto alebo robot vyhodnotí situáciu o zlomok sekundy neskôr, môže to znamenať rozdiel medzi bezpečným manévrom a kolíziou.
Neprehliadni
Technologicky pritom ide o veľmi zaujímavý posun. Klasické lidary pracujú s infračerveným laserom, ktorý ľudské oko vôbec nevidí. Senzor vyšle lúč a následne zmeria čas, za ktorý sa odrazený signál vráti späť. Na základe toho vypočíta vzdialenosť objektu. Ouster však do nového čipu L4 integroval farebnú technológiu od Fujifilm.
Nové receptory tak pri jednom jedinom meraní zachytia nielen odraz laseru, ale zároveň aj spektrálne informácie z okolitého viditeľného svetla. Jeden bod senzora teda zmeria naraz vzdialenosť aj skutočnú farbu objektu, pričom firma tento proces označila ako „fúziu cez fyziku“, pretože spojenie farby a priestoru nevzniká až v softvéri, ale priamo na úrovni samotného senzora.
Ouster zároveň predstavil úplne nový čip L4 Ouster Silicon, ktorý tvorí mozog celej generácie Rev8. Firma tvrdí, že nový hardvér zdvojnásobil dosah aj rozlíšenie oproti predchádzajúcej generácii Rev7. Najvýkonnejší model OS1 Max údajne zachytí objekty až do vzdialenosti 500 metrov. Pri objektoch s nízkou odrazivosťou, ktoré lidar rozpoznáva ťažšie, dosiahne približne 200 metrov.
To už predstavuje vzdialenosť, ktorá postačí aj pre rýchlo jazdiace autonómne vozidlá alebo priemyselné stroje v baniach či prístavoch. Technické parametre nového čipu pritom pôsobia takmer absurdne. Systém zvládne spracovať viac ako 10 miliónov bodov za sekundu a deteguje až 20 biliónov fotónov každú sekundu. Samotný lidar pracuje s presnosťou na pikosekundy, teda bilióntiny sekundy.
Lidar Rev8 funguje aj v zlých svetelných podmienkach
Rev8 zároveň vyriešil jeden z veľkých problémov dnešnej autonómie, extrémne svetelné podmienky. Kamery často zlyhajú pri prudkom slnku, v tme alebo pri oslnení reflektormi. Ouster tvrdí, že nový systém funguje v rozsahu od 1 luxu až po 2 milióny luxov. To znamená, že senzor zvládne veľmi tmavé prostredie aj priame ostré slnko bez výraznej straty kvality obrazu.
Firma zároveň cielila na obrovský trh takzvanej „Physical AI“, teda fyzickej umelej inteligencie. Nejde už iba o chatboty alebo generovanie obrázkov. Physical AI označuje stroje, ktoré sa samostatne pohybujú v reálnom svete, robotické vozidlá, sklady, drony, autonómne bagre alebo inteligentnú infraštruktúru miest. Práve tu má presné vnímanie okolia kľúčovú úlohu.
„Rev8 predstavuje najpokročilejšiu rodinu lidarových senzorov, akú sme kedy vydali,“ vyhlásil generálny riaditeľ Angus Pacala: „3D videnie podobné ľudskému zraku pre novú éru Physical AI“.
Ouster zároveň tvrdí, že nový systém navrhol pre masové nasadenie. To predstavuje veľmi dôležitý bod, pretože lidar patril dlhé roky medzi extrémne drahé technológie. Staršie systémy na autonómne autá stáli desaťtisíce dolárov a výrobcovia ich montovali hlavne do testovacích prototypov. Rev8 preto nevznikol iba ako technologická ukážka. Firma cielila na lacnejšiu veľkovýrobu a plánovanú desaťročnú produkciu celej platformy.
To je dôležité hlavne pre automobilky a priemyselné firmy, ktoré potrebujú stabilné dodávky hardvéru počas mnohých rokov. Nové lidary už zaujali viacero veľkých spoločností. Ouster uviedol, že technológiu plánujú nasadiť firmy ako Google, Volvo Autonomous Solutions, Liebherr alebo Skydio. To ešte automaticky neznamená masové rozšírenie autonómnych systémov na cestách. Celý sektor stále rieši legislatívu, bezpečnosť aj cenu.
Nová generácia lidarov však ukázala, že výrobcovia sa už nesústredia iba na samotné „videnie“ priestoru. Stroje začali získavať oveľa detailnejšie chápanie sveta okolo seba, vrátane farieb, svetla a objektov, ktoré doterajšie senzory často nedokázali správne vyhodnotiť.
