Вместе с камерой, спроектированной в компании, новые датчики предоставят больше точных данных чем готовые решения от других разработчиков. Продавать устройства "Яндекс" не планирует.
"Яндекс" начал использовать в беспилотных автомобилях лидары и камеры собственного производства. Датчиками будут также оснащаться автономные роботы-доставщики "Яндекс.Роверы".
Инженеры "Яндекса" разработали лидары двух типов. Первый лидар с обзором 360 градусов собирает информацию об объектах вокруг беспилотного автомобиля. Он представляет собой устройство с лазером внутри, который с высокой скоростью крутится вокруг своей оси, и сенсорами для приёма лучей.
Второе устройство, разработанное в компании, - твердотельный лидар. В нём используется стационарный лазер с подвижным отражателем. Такой лидар имеет угол обзора 120 градусов и чаще всего используется для получения более детальных данных об объектах по направлению движения.
Рынок и технологии лидаров довольно закрытые, нет учебника "как сделать лидар для чайников". К тому же люди еще не придумали самого лучшего способа делать лидар для беспилотных автомобилей - есть много технологий со своими плюсами и минусами, и абсолютного чемпиона среди них нет. Поэтому нам надо было найти свое решение, которое подходило бы именно нашей технологии, а с учетом ее стремительного развития, сделать это нужно было довольно быстро. На создание двух типов лидаров у нас ушло около восьми месяцев.
Камеры, созданные в "Яндексе", собраны специально для использования в беспилотниках. Они быстрее адаптируются к изменяющемуся освещению и лучше распознают светодиодные лампы.
"Яндекс" планирует использовать новые лидары и камеры в собственных беспилотных автомобилях и роботах-доставщиках и пока не намерен продавать свои сенсоры сторонним компаниям.
Зачем беспилотникам нужны лидары, камеры и радары
Подавляющее большинство компаний, разрабатывающих беспилотные автомобили, используют три типа сенсоров для того, чтобы "видеть" окружающий мир - лидары, камеры и радары. Совместная работа этих датчиков позволяет машине распознавать окружающие объекты, определять точные расстояния между ними и скорость их перемещения.
У каждого из датчиков есть свои ограничения, поэтому наиболее полные данные можно получить благодаря их совместной работе. Например, радар может обнаружить объект на расстоянии до 300 метров и узнать его скорость. Однако точности его данных недостаточно для того, чтобы понять тип объекта.
Камера позволяет беспилотнику распознавать окружающие предметы и определить такие детали, как надпись на дорожном знаке или сигнал светофора. При этом точность работы камеры зависит от погодных условий и освещения.
Лидар в современном беспилотном автомобиле является основным сенсором. Он сканирует пространство с помощью лазерных лучей, которые отражаются от объектов и создают трехмерную картину окружающей среды с расстояниями до каждого из них с точностью до сантиметра. Его работа не зависит от освещенности и погодных условиий, и он даёт более точную информацию об объекте, чем радар. Однако лидар не сможет определить цвет светофора или надпись на дорожном знаке.
Кроме того, лидар сегодня является наиболее дорогостоящим сенсором беспилотного автомобиля. Его стоимость на рынке варьируется от нескольких тысяч до десятков тысяч долларов. Поэтому некоторые компании - такие как Tesla и MobilEye - работают над созданием безлидарных систем, которые используют лишь данные с камер и радаров.
Зачем "Яндексу" собственный лидар
"Яндекс" в последние несколько лет собирал беспилотные автомобили с лидарами сторонних производителей. Например, чаще всего на машинах, которые ездят в Москве и на полигоне компании, можно было встретить устройства калифорнийского производителя Velodyne.
Переход на использование собственных лидаров даст три преимущества, рассказывают в "Яндексе". Во-первых, система беспилотного управления сможет на ходу изменять параметры лидара, чтобы подстраивать сканирование под разные дорожные сценарии и погодные условия.
Во время движения по трассе лидар "Яндекса" может сфокусироваться на отдельном объекте и, к примеру, на расстоянии 200 метров получить высокоточную картинку, которая поможет распознать пешехода или велосипедиста на дороге. В плотном городском движении с большим количеством разных участников движения лидар наоборот может сместить фокус на ближайшее окружение автомобиля, чтобы получить более детализированную картину всей улицы.
Во-вторых, собственный лидар позволяет инженерам получать доступ к "сырым" данным, не прошедшим первичную обработку на уровне устройства. "Лидары сторонних производителей анализируют и фильтруют данные на этапе сбора. Используя собственные лидары, мы получаем больше информации. Мы можем сами анализировать её, синхронизировать с данными с других сенсоров и лучше распознавать окружающие объекты", - рассказывает руководитель направления беспилотных автомобилей "Яндекса" Дмитрий Полищук.
В-третьих, собственная разработка лидаров позволяет снизить стоимость устройств. Компания не раскрывает стоимость разработки, однако по словам Полищука, цена собранных компанией прототипов уже вдвое ниже рыночной стоимости устройств, используемых для аналогичных задач. "При переходе к массовому производству они станут еще дешевле и позволят нам сэкономить до 75% на стоимости сенсоров", - поясняет Полищук.
Зачем "Яндексу" собственная камера
Камера, собранная инженерами, использует сенсор, который мгновенно адаптируется под изменяющиеся условия освещения - например, при выезде из тоннеля или подземной парковки.
Кроме того, сенсор позволяет избежать мерцания, которое часто возникает при съемке светодиодных ламп в огнях автомобилей, светофоров или дорожных знаков.
По словам инженеров "Яндекса", камера собрана специально для использования на беспилотном автомобиле, поэтому может стабильно работать в условиях агрессивной внешней среды.
"Яндекс" представил первые беспилотные автомобили в 2017 году. С начала 2018 года они проехали 1 млн километров по дорогам России, США и Израиля. Тестовый флот "Яндекса" сейчас насчитывает более 50 беспилотных машин. До конца 2021 года компания планирует запустить тестирование около тысячи беспилотников.
Разработчик беспилотных машин Waymo, принадлежащий Alphabet, также использует в своих машинах лидары и камеры собственного производства. Изначально Waymo как и "Яндекс" устанавливала датчики сторонних производителей, но в 2017 году компания решила создавать сенсоры для беспилотников самостоятельно.
В марте 2019 года компания объявила о планах продавать лидар Honeycomb, который используется для отслеживания слепых зон, сторонним компаниям, не конкурирующим с Waymo на рынке роботакси.