Раскрывая потенциал цифровых лидаров
Когда мы с Марком основали компанию Ouster в начале 2015 года, у нас было видение нового типа лидарного сенсора — первого цифрового лидара. Мы поняли, что, внедрив кремниевую CMOS-технологию и используя колоссальные вычислительные мощности на кристалле, мы сможем наконец отвязать цену лидара от его производительности, гарантировать годы экспоненциального роста характеристик и предоставить максимально широкому кругу клиентов самый функциональный набор продуктов в индустрии лидаров.
Облако точек с нового дальнобойного OS2
Сегодняшние релизы продуктов — это доказательство верности нашего видения и огромный шаг вперед для наших клиентов. Но мы все еще находимся на ранних этапах того, на что способна наша технология, и впереди нас ждет еще много интересного.
Сегодня мы выпускаем линейку сенсоров второго поколения:
Лидарный сенсор OS0: сенсор со сверхшироким полем обзора и разрешением 128 линий. Лидарный сенсор OS2: дальнобойный сенсор с разрешением до 128 линий. Два новых 32-канальных сенсора: версии OS0 и OS2. Новые варианты конфигурации лучей для 32- и 64-лучевых сенсоров.
Эти сенсоры уже запущены в производство, готовы к заказам, и мы начали поставки первым клиентам.
Фотография нового OS0-128, сделанная инфракрасной камерой
OS0-128 представляет собой крупный прорыв в области лидаров со сверхшироким полем обзора. С первого дня он находится в своем собственном классе: вертикальное поле обзора 95 градусов и массив из 128 лазерных каналов обеспечивают непревзойденную видимость на ближней дистанции с достаточным разрешением для восприятия 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 сенсоров кругового обзора на автономных транспортных средствах или грузовиках, а также отличным основным сенсором для внутренних роботов, таких как автономные вилочные погрузчики, которым необходимо видеть как пол, так и стеллажи в непосредственной близости.
Для приложений с меньшими требованиями к восприятию или классификации объектов Ouster также выпускает OS0 с 32 каналами. Этот сенсор позволяет роботам, работающим внутри помещений или на улице, избегать препятствий на относительно высоких скоростях и может заменить ряд более мелких сенсоров одним лидаром с широким полем обзора.
Основные характеристики:
Дальность: 50 м при 80% отражательной способности. Вертикальное поле обзора: 95°. Разрешение: 128 или 32 канала. Цена: от 6000 долларов США, доступны оптовые скидки.
OS2: большая дальность, высокое разрешение
OS2-128 получил награду CES Innovation Award в этом году
OS2-128 занимает крайнюю позицию в спектре производительности, находясь на одном уровне с самыми высокоразрешающими доступными сенсорами, но за долю их стоимости. Благодаря вертикальному угловому разрешению в 0,18° равномерно по всему вертикальному полю обзора 22,5°, OS2-128 обеспечивает высокоскоростное восприятие на больших дистанциях для автономных транспортных средств и высотных дронов для геодезической съемки.
OS2-128 создает невероятные изображения, используя фирменную ASIC-архитектуру и фотонные детекторы SPAD. Изображение, которое вы видите ниже, — это не камера, это лидарный сенсор, измеряющий фотоны, возвращенные 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 OS2-128 получил награду Consumer Electronics Show Innovation Award за значительное улучшение производительности, надежности и стоимости высокоразрешающих дальнобойных лидаров.
Основные характеристики:
Дальность: 240 м при 80% отражательной способности. Вертикальное поле обзора: 22,5°. Разрешение: 128, 64 или 32 канала. Цена: от 16 000 долларов США, доступны оптовые скидки.
Пользовательские конфигурации лучей
128-лучевые лидарные сенсоры Ouster используют равномерно распределенный шаблон лучей для обеспечения постоянного углового разрешения по всему полю обзора. Равномерное распределение лучей также является стандартной конфигурацией для всех 16-, 32- и 64-лучевых сенсоров; однако при меньшем количестве лучей может быть полезно сгруппировать их для достижения более высокого углового разрешения в определенных частях поля обзора.
Варианты распределения лучей для OS1-16, 32 и 64
Сегодня мы выпускаем следующие шаблоны лучей для всех 16-, 32- и 64-лучевых сенсоров:
Градиентный (Gradient) — плотно группирует лучи на горизонте и увеличивает расстояние между ними к верхней и нижней границам поля обзора сенсора.
Ниже горизонта (Below Horizon) — группирует лучи ниже горизонта с равномерным распределением. Уменьшает вертикальное поле обзора сенсора вдвое и удваивает угловое разрешение в сгруппированной области.
Плотный (Tight) — концентрирует лучи вокруг горизонта, жертвуя полем обзора ради углового разрешения. Плотная конфигурация может быть полезна, если приложение не требует широкого поля обзора.
Перспективы цифрового лидара
Цифровой лидар — это новая категория высокоразрешающих лидарных сенсоров. Эта запатентованная технология основана на полностью 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, что используется другими вращающимися лидарными сенсорами сегодня, и во всех отношениях превосходит устаревшие технологии, которые он заменяет.
Лидарные сенсоры OS0, OS1 и OS2, установленные на демонстрационном автомобиле Ouster
Новые 128-канальные лидарные сенсоры Ouster включают в себя ASIC, построенный на нашей кремниевой архитектуре следующего поколения, внутри компании получившей кодовое название «Whitney». Разработанные за последние два года, это самые передовые лидарные ASIC из когда-либо созданных.
Архитектура Whitney интегрирует массивы детекторов на однофотонных лавинных диодах (SPAD) непосредственно на кристалл. SPAD — это класс сверхбыстрых, высокочувствительных фотосенсоров, способных подсчитывать прибытие отдельных фотонов. Впервые в своем роде архитектура Whitney размещает десятки миллионов транзисторов цифровой обработки рядом с нашими SPAD, что позволяет нам обрабатывать более 1 триллиона фотонов и генерировать 2,6 миллиона точек данных каждую секунду.
В сочетании с такими передовыми функциями, как обнаружение загрязнения окна на кристалле, получение окружающего изображения, подобного камерному, и передовые методы лазерного кодирования, новые сенсоры Ouster находятся в своей собственной лиге.
В 128-канальных сенсорах OS0, OS1 и OS2 были внесены аналогичные улучшения в лазеры. Теперь они содержат вдвое больше лазеров на чипе размером не больше рисового зерна. Эти лазеры с вертикальным резонатором и поверхностным излучением (VCSEL) являются наиболее перспективной развивающейся лазерной технологией для лидаров благодаря их компактному размеру, встроенной безопасности для глаз, низкой стоимости производства и широкому внедрению в индустрии смартфонов и бытовой электроники.
Ни один другой лидар не содержит столько передовых технологий в таком маленьком, надежном и простом в интеграции корпусе.
Благодаря своей монолитной цифровой конструкции и простой архитектуре, сенсоры Ouster чрезвычайно прочны и уже превосходят автомобильные стандарты по ударопрочности и виброустойчивости. Вся наша линейка имеет рейтинг IP68 и IP69K — самый высокий среди всех лидарных сенсоров на рынке — и это показатель того времени и внимания, которые инженеры Ouster уделили тому, чтобы каждый сенсор выдерживал износ при коммерческом использовании в реальных условиях.
Таково обещание цифрового лидара. И Ouster только начинает.
