Раскрытие потенциала цифровых лидаров
Когда мы с Марком основали компанию Ouster в начале 2015 года, у нас было видение лидарного датчика нового типа — первого цифрового лидара. Мы поняли, что благодаря внедрению кремниевой технологии CMOS и задействованию мощных вычислительных ресурсов на кристалле мы сможем наконец отвязать цену лидара от его производительности, гарантировать годы экспоненциального роста характеристик и предоставить максимальному числу клиентов самый мощный набор продуктов в лидарной индустрии.
Облако точек с нового лидара дальнего действия OS2
Сегодняшние релизы продуктов — это подтверждение данного видения и огромный шаг вперед для наших клиентов. Но мы находимся лишь на начальном этапе того, на что способна наша технология, и впереди нас ждет много интересного.
Сегодня мы выпускаем линейку датчиков второго поколения:
Лидарный датчик OS0: датчик со сверхшироким полем зрения и 128 линиями разрешения. Лидарный датчик OS2: датчик дальнего действия с разрешением до 128 линий. Два новых 32-канальных датчика: версии OS0 и OS2. Новые варианты конфигурации лучей для 32- и 64-лучевых датчиков.
Эти датчики уже запущены в производство, доступны для заказа, и мы начали отгрузку первых партий клиентам.
Фотография нового датчика OS0-128, сделанная с помощью инфракрасной камеры
OS0-128 представляет собой серьезный прорыв в области лидаров со сверхшироким полем зрения. Уникальный с первого дня датчик OS0 имеет вертикальное поле зрения 95 градусов и 128-канальную лазерную решетку, обеспечивая непревзойденную видимость на ближней дистанции с достаточным разрешением для распознавания образов и классификации объектов.
В сочетании с минимальной дальностью действия 0,25 метра и новой функцией обнаружения загрязнения окна, работающей вплоть до 0 метров, OS0 является идеальным решением для датчиков кругового обзора на беспилотном автомобиле или грузовике, а также отличным основным датчиком для внутрицехового робота, такого как автономный вилочный погрузчик, которому необходимо видеть как пол, так и стеллажи в непосредственной близости.
Для применений с меньшими требованиями к восприятию или классификации объектов Ouster также производит 32-канальный вариант OS0. Этот датчик позволяет роботам внутри помещений и на открытом воздухе избегать препятствий на относительно высоких скоростях и может заменить целый ряд небольших датчиков одним лидаром с широким полем зрения.
Основные характеристики:
Дальность: 50 м при 80% отражательной способности Вертикальное поле зрения: 95° Разрешение: 128 или 32 канала Цена: от 6 000 долларов США, доступны скидки при заказе больших объемов
OS2: большой радиус действия, высокое разрешение
Датчик OS2-128 получил в этом году премию за инновации CES Innovation Award
OS2-128 находится на самом краю спектра производительности, не уступая датчикам с самым высоким разрешением на рынке и предлагая их при этом за малую долю цены. Благодаря узкому вертикальному угловому разрешению 0,18° равномерно по всему вертикальному полю зрения 22,5°, OS2-128 обеспечивает дальнобойное высокоскоростное восприятие для беспилотных транспортных средств и высотных дронов для геодезической съемки.
OS2-128 создает невероятные изображения с помощью собственных ASIC-контроллеров и фотодетекторов SPAD. Изображение, которое вы видите ниже, получено не с камеры — это лидарный датчик, измеряющий фотоны, отраженные от лазерных импульсов. Эта уникальная технология не имеет аналогов в лидарной индустрии и открывает целый ряд методов 2D/3D-преобразования для улучшения классификации объектов.
И буквально на этой неделе датчик OS2-128 завоевал награду Consumer Electronics Show Innovation Award за значительное улучшение производительности, надежности и стоимости высокоразрешающих лидаров большой дальности.
Основные характеристики:
Дальность: 240 м при 80% отражательной способности Вертикальное поле зрения: 22,5° Разрешение: 128, 64 или 32 канала Цена: от 16 000 долларов США, доступны скидки при заказе больших объемов
Пользовательские конфигурации лучей
128-лучевые лидарные датчики Ouster используют равномерно распределенную сетку лучей для обеспечения стабильного углового разрешения по всему полю зрения. Равномерное распределение лучей также является стандартной конфигурацией для всех 16-, 32- и 64-лучевых датчиков; однако при меньшем количестве лучей может быть полезно сгруппировать их для достижения более высокого углового разрешения в определенных частях поля зрения.
Варианты распределения лучей для OS1-16, 32 и 64
Сегодня мы выпускаем следующие шаблоны лучей для всех 16-, 32- и 64-лучевых датчиков:
Градиентный (Gradient) — плотно группирует лучи у горизонта и увеличивает расстояние между ними по направлению к верхней и нижней границам поля зрения датчика.
Ниже горизонта (Below Horizon) — группирует лучи ниже горизонта в соответствии с равномерно распределенным шаблоном. Уменьшает вертикальное поле зрения датчика вдвое и удваивает угловое разрешение в сгруппированной области.
Плотный (Tight) — концентрирует лучи вокруг горизонта, жертвуя полем зрения ради углового разрешения. Плотная конфигурация может быть полезна, если приложение не требует широкого поля зрения.
Перспективы цифровых лидаров
Цифровой лидар — это новая категория лидарных датчиков высокого разрешения. Эта запатентованная технология основана на полупроводниковой конструкции, которая заменяет исторически сложившийся аналоговый подход, требующий тысяч дискретных компонентов, на единый кремниевый чип, который работает лучше, стоит дешевле, а также является более эффективным и доступным.
Цифровой лидар не похож ни на что из того, что сегодня используется в других вращающихся лидарах, и во всех отношениях превосходит устаревшие технологии, на смену которым он пришел.
Лидарные датчики OS0, OS1 и OS2, установленные на тестовом автомобиле Ouster
Новые 128-канальные лидарные датчики Ouster оснащены ASIC-контроллером, созданным на базе нашей кремниевой архитектуры нового поколения под внутренним кодовым названием «Whitney». Разработанные за последние два года, это самые передовые лидарные микросхемы из когда-либо созданных.
Архитектура Whitney объединяет массивы детекторов на базе однофотонных лавинных фотодиодов (SPAD) непосредственно на кристалле. SPAD — это класс сверхбыстрых, высокочувствительных фотодатчиков, способных подсчитывать прибытие отдельных фотонов. Впервые в своем роде архитектура Whitney размещает десятки миллионов транзисторов цифровой обработки данных бок о бок с нашими SPAD-детекторами, что позволяет нам обрабатывать более 1 триллиона фотонов и генерировать 2,6 миллиона точек данных каждую секунду.
В сочетании с передовыми функциями, такими как обнаружение загрязнения окна на кристалле, окружающая съемка в стиле камеры и продвинутые методы лазерного кодирования, новые датчики Ouster находятся вне конкуренции.
В 128-канальных датчиках OS0, OS1 и OS2 были проведены аналогичные улучшения лазеров. Теперь они содержат вдвое большее количество лазеров на чипе размером не больше рисового зерна. Эти вертикально-излучающие лазеры с поверхностным излучением (сокращенно VCSEL) являются наиболее перспективной развивающейся лазерной технологией для лидаров благодаря своим компактным размерам, неизменной безопасности для глаз, низкой стоимости производства и широкому распространению в индустрии смартфонов и бытовой электроники.
Ни один другой лидар не содержит столько передовых технологий в столь компактном, надежном и легком в интеграции корпусе.
Благодаря монолитной цифровой конструкции и простой архитектуре датчики Ouster чрезвычайно прочны и уже превосходят автомобильные стандарты по устойчивости к ударам и вибрации. Вся наша линейка имеет класс защиты IP68 и IP69K — самый высокий среди всех лидарных датчиков на рынке, — что свидетельствует о времени и внимании, которые инженеры Ouster уделили тому, чтобы каждый датчик выдерживал износ при коммерческом использовании в реальном мире.
Таково обещание цифрового лидара. И Ouster только начинает.
