Học viện đào tạo trực tuyến Thứ Bảy, 24 tháng 10, 2020 0 No comments

Nếu như có đọc qua các bài viết về iPad Pro 2020 và iPhone 12 Pro thì ắt hẳn bạn đã từng nghe đến LiDAR - một công nghệ đã và đang đem lại rất nhiều lợi ích cho nhân loại. Mod @duyluan cũng đã từng viết nhiều bài về LiDAR, anh em có thể xem lại theo links dưới đây:
>> Cục camera thứ 3 của iPad Pro 2020
>> LiDAR đang cách mạng hóa ngành khảo cổ học

Bài này sẽ mở rộng thêm thông tin cho anh em, bởi công nghệ này được sử dụng trong rất nhiều ngành khoa học nghiên cứu cũng như ứng dụng thực tiễn, và xe tự hành chính là một trong những ứng dụng phổ biến nhất hiện nay của LiDAR. Mời anh em cùng tham khảo và thảo luận thêm về LiDAR nhé! 😃

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_8.png

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_8.png

LiDAR (Light Detection And Ranging) là công nghệ sử dụng ánh sáng tia laser để đo khoảng cách và xây dựng bản đồ 3D của vật thể, bằng cách phát ra & thu nhận tia laser phản hồi lại rồi phân tích các dữ liệu đó để cho ra kết quả mong muốn. Nghe thì có vẻ đơn giản, nhưng để thiết lập một hệ thống LiDAR hoàn chỉnh lại không hề giản đơn, nó đòi hỏi rất nhiều thành phần phức tạp và chi phí chế tạo cũng không rẻ chút nào.

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_1.jpg

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_1.jpg

Ứng dụng mang tính thương mại quy mô lớn đầu tiên của LiDAR trong ngành công nghiệp ô tô là vào năm 2018, khi GM sử dụng cảm biến LiDAR gắn trên những chiếc xe tải để xây dựng bản đồ 3D chính xác cho toàn bộ hệ thống đường cao tốc của Hoa Kỳ. Dữ liệu sẽ được đưa vào những mẫu xe hạng sang của GM như Cadillac CT6, sau đó là CT5 và CT4, để cho phép chúng tự định vị khi vận hành trên hệ thống đường cao tốc của Mỹ với độ chính xác cao nhất.

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_2.jpg

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_2.jpg

Khó tin hơn nữa, LiDAR đã xuất hiện từ tận những năm 1960, nó được sử dụng để thiết lập bản đồ bề mặt của mặt trăng. Và các mẫu xe thương mại tối tân nhất hiện nay có thể tự nhận diện và thiết lập bản đồ 3D với độ phân giải rất cao, có thể chi tiết đến khoảng dưới 1 inch.

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_5.jpg

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_5.jpg

Cảm biến va chạm phổ biến trên xe ô tô hiện nay chỉ đơn thuần là đo khoảng cách từ xe đến vật thể phía trước, xác định sự hiện diện của vật thể, khoảng cách và tốc độ tương đối của vật thể đó. Hầu hết các loại cảm biến này không đủ nhạy để phân biệt các hình dạng vật thể, trong khi các chướng ngại vật nhỏ hơn như thú nuôi thì gần như không thể phát hiện.

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_4.jpg

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_4.jpg

LiDAR có thể cải thiện tốt những nhược điểm trên. Một hệ thống LiDAR hiện đại có thể gửi hàng triệu chùm tia laser mỗi giây ra mọi hướng, sau đó nhận là dữ liệu phản hồi và cung cấp thông tin từ cảm biến cho máy tính để thiết lập bản đồ 3D của môi trường xung quanh theo thời gian thực.

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_3.jpg

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_3.jpg

Với một hệ thống máy tính đủ mạnh, LiDAR được sử dụng để theo dõi các đối tượng chuyển động có kích thước nhỏ bằng một chú cún con, dự đoán hướng đi của chúng, phân biệt giữa các chướng ngại vật tiềm ẩn trong môi trường xung quanh xe, điều khiển xe ôm những khúc cua gắt một cách an toàn, v.v…

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_6.jpg

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_6.jpg

Ở giai đoạn ban đầu, rào cản lớn nhất để triển khai công nghệ LiDAR trên xe ô tô chính là tốc độ quét quá thấp. Các thiết bị LiDAR sơ khai không thể thiết lập bản đồ 3D đủ nhanh để xe có thể di chuyển với tốc độ phù hợp trong thực tế, trừ khi nó chạy thật chậm.

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_9.jpg

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_9.jpg

Sau đó, David Hall đã phát minh ra hệ thống LiDAR thời gian thực dựa trên công nghệ laser 3D để giải quyết vấn đề này. Không giống như các thiết kế trước đó, chỉ sử dụng hai chùm tia để từ từ "quét" môi trường xung quanh, giải pháp của David Hall cho phép chiếc xe có thể quét nhiều hướng cùng lúc. Máy phát sẽ bắn chùm tia laser ra môi trường xung quanh theo góc 360 độ, ở một tần số đủ cao để có thể thiết lập bản đồ 3D trong khoảng thời gian tính theo nano giây.

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_7.png

lidar-technology-to-make-self-driving-cars-a-reality_7.png

Phát minh của Hall đã được cấp bằng sáng chế vào năm 2005 và công ty của ông là Velodyne đã trở thành nhà sản xuất thương mại đầu tiên của hệ thống LiDAR dành cho xe ô tô và họ vẫn đang đứng đầu ngành về công nghệ này.

Trong suốt 15 năm qua, họ đã cố gắng cải thiện thêm để có thể ứng dụng công nghệ LiDAR vào thực tiễn, đặc biệt là các vấn đề về kích thước & giá thành, hiện đang khiến công nghệ này không hấp dẫn đối với ngành công nghiệp sản xuất ô tô. Hy vọng rằng chúng ta sẽ thấy LiDAR xuất hiện nhiều hơn trong các sản phẩm mới với giá thành tốt hơn nữa trong tương lai gần.

Tuy nhiên, có một số nhược điểm cố hữu có thể sẽ không bao giờ được giải quyết, chẳng hạn như LiDAR không có khả năng "nhìn thấy" bất kỳ thứ gì khác ngoài vật thể có hình dạng cụ thể - một trở ngại rõ ràng khi lái xe trên đường. Ví dụ gặp đám sương mù dày đặc thì LiDAR sẽ "bó tay", lúc này chủ xe đang ngủ thì rất có thể sẽ… ngủ luôn. 😁

[IMG]

Một chiếc xe tự lái trong tương lai có thể sẽ nhờ sự hỗ trợ của camera để phân biệt vạch kẻ đường và biển báo, vì rất có thể hệ thống này sẽ không tự "đọc" được ý nghĩa của chúng một cách chính xác. Tuy nhiên, không thể phủ nhận rằng LiDAR sẽ là "chìa khóa" để xe tự hành trở nên phổ biến hơn trong tương lai gần.

Anh em nghĩ sao về công nghệ này? Hãy chia sẻ quan điểm và thảo luận tại topic này nhé! ❤️

Theo Autoevolution

---