Danas su autonomna vozila (AV) i napredni sistemi za pomoć vozaču (ADAS) brzo rastući istraživački putevi sa ciljem povećanja bezbednosti vozila i saobraćaja. Obe tehnologije minimiziraju ljudsku grešku omogućavajući automobilima da „percipiraju“ svoju okolinu i da se ponašaju u skladu sa tim. Ovo se postiže pomoću tehnologije detekcije svetlosti i dometa (lidar), jedne od najvažnijih i najraznovrsnijih komponenti u AV-u. Lidari obezbeđuju trodimenzionalnu mapu svih objekata oko vozila bez obzira na uslove spoljašnjeg osvetljenja. Ova mapa, ažurirana stotinama puta u sekundi, može se koristiti za procenu položaja vozila u odnosu na okolinu u realnom vremenu.
Međutim, uprkos njihovoj ključnoj ulozi u AV i ADAS-u, lidarima trenutno nedostaje standardizovana mera za opisivanje njihovog učinka. Drugim rečima, ne postoji široko prihvaćen protokol za poređenje jednog lidara sa drugim. Iako bi se lidari mogli uporediti isključivo na osnovu specifikacija njihovih proizvođača, takva poređenja nisu od velike koristi. To je zato što se metrike performansi koje koriste proizvođači razlikuju i obično su poverljive. Štaviše, za razliku od lidara koji se koriste za nauku, merenje ili odbranu, lidari za automobile su optimizovani za proizvodnost, cenu i veličinu. Ovo će verovatno dovesti do značajnih varijacija u performansama koje bi bilo nemoguće kvantifikovati bez standardizovanih testova.
Da bi se uhvatio u koštac sa ovim problemom, dr Pol Mekmanamon iz Ekciting Technologi je formirao nacionalnu grupu u saradnji sa SPIE-om da se pozabavi ovim problemom uz trogodišnji napor da se razviju testovi i standardi performansi za lidare koji se koriste u AV i ADAS. Testove tokom prve godine vodio je dr Džeremi P. Bos, vanredni profesor na Tehnološkom univerzitetu u Mičigenu (MTU), uz pomoć njegovog doktora nauka. student, Zach Jeffries. U svom radu objavljenom nedavno u Optical Engineeringu, tim izvještava o nalazima testova prve godine i kratkom pregledu većeg trogodišnjeg plana.
Cilj ovih testova je bio da se proceni domet, tačnost i preciznost osam lidara za automobile koristeći lidar za merenje kao referencu. Bos, Džefris i tim su postavili različite mete duž staze od 200 metara na otvorenom polju u Kisimiju na Floridi. Jedan ključni aspekt ovih ciljeva koji je učinio da se testovi izdvajaju od prethodnih studija bio je da su to bile skoro savršene mat površine sa kalibrisanom refleksijom od 10% u širokom spektru. Istraživači su takođe izmerili sposobnost lidara da otkriju metu među visoko reflektujućim putokazima.
Rezultati testova su generalno bili u skladu sa vrednostima objavljenim u tehničkim listovima proizvođača. Međutim, uprkos beleženju srednje preciznosti od 2,9 cm na svim testiranim uređajima, distribucija izmerenih vrednosti nije bila Gausova. Jednostavno rečeno, postojala je nezanemariva verovatnoća da ovi uređaji daju veoma neprecizne vrednosti (greška veća od 10 cm). U stvari, u nekim slučajevima je izmereni opseg odstupao od stvarne vrednosti za čak 20 cm.
Još jedan važan rezultat je da su reflektujući putokazi umanjili performanse lidara u otkrivanju ciljeva. „Oglašeni domet lidara se odnosi na vrlo specifične uslove, a performanse se značajno pogoršavaju u prisustvu susednog objekta koji ima visoku refleksiju“, rekao je Bos.
Sve u svemu, prvi krug testova pružio je važan uvid u razlike u performansama između različitih lidara, što sugeriše da metrike koje su prijavili njihovi proizvođači nisu pouzdane. Ipak, Bos naglašava da je ovo samo početak. „Prvogodišnji testovi su bili najjednostavniji od njih. U drugoj godini ćemo duplirati ove testove za okarakterisane lidare, istovremeno unoseći zabunu zbog drugih automobilskih lidara koji se približavaju iz suprotnog smera. Pored toga, izmerićemo bezbednost očiju lidari“, rekao je Bos. „Konačno, u trećoj godini ćemo uključiti vremenske efekte kao kulminaciju složenosti.“
Napori tima će pomoći donosiocima odluka, inženjerima i proizvođačima da shvate važnost standardizacije lidara i na kraju učine naše puteve bezbednijim.
