Tìm hiểu công nghệ cảm biến LiDAR 4 chiều ngắm xa 500 mét

Công ty công nghệ Aeva mới đây đã giới thiệu Aeries II – một loại cảm biến LiDAR 4D được thiết kế để sử dụng trong lĩnh vực xe hơi và công nghiệp. Cảm biến này kết hợp công nghệ Sóng Liên tục Điều chỉnh Tần số (Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) với một thiết kế mô-đun có tên LiDAR-on-Chip để có thể tích hợp nhiều tính năng.

Thiết kế LiDAR-on-Chip loại bỏ tất cả các sợi quang (fiber optic) và đặt các thành phần chính – bao gồm máy phát, máy thu và bộ quang học – vào một con chip quang tử silicon (silicon photonics chip) trong một mô-đun nhỏ gọn. Thiết kế này cho phép quá trình sản xuất diễn ra hoàn toàn tự động, từ đó giúp công ty mở rộng quy mô để đáp ứng nhu cầu cảm biến và nhận diện của nhiều thiết bị tự động ngày nay.

Về mặt nguyên lý, phần cứng của cảm biến có thể phát hiện chiều thứ tư của vận tốc tức thời (instantaneous velocity) cho mỗi điểm chuyển động ngoài vị trí 3 chiều thông thường. Điều này cho phép các phương tiện và máy móc được trang bị Aeries II tự động nhận biết được môi trường xung quanh. Đặc biệt, chúng có khả năng đo chính xác tốc độ mà các vật thể xung quanh đang di chuyển ở khoảng cách lên đến 500 m, cùng với góc quan sát tối đa là 120 độ ngang x 30 độ dọc. Từ đó, cảm biến Aeries II cung cấp lên đến 4 triệu điểm dữ liệu thô (raw data point) mỗi giây cho máy tính.

Với mức nhận thức nâng cao, Aeries II cũng giúp cho các phương tiện và máy móc công nghiệp khả năng tự động hóa cao hơn hiện nay. Cảm biến hoạt động tốt trong tất cả các điều kiện hoạt động như bụi, sương mù, mưa, tuyết...

Aeva đã giảm 75% kích thước của cảm biến trong Aeries II so với thế hệ trước, đồng thời bổ sung thêm các tùy chọn. Khách hàng có thể thiết lập phạm vi tối đa, góc quan sát và các sơ đồ quét (scan pattern) theo thời gian thực cho cảm biến để chúng phù hợp với nhiều thiết bị tự động khác nhau.

Đi kèm với phần cứng, phần mềm Nhận thức 4D Nâng cao (Advanced 4D Perception) độc quyền của Aeva cũng bổ sung thêm một số tính năng như Bản địa hóa 4D (4D Localization) và Độ phân giải Siêu cao (Ultra Resolution).

Trong đó, công nghệ Độ phân giải Siêu cao của Aeries II tận dụng dữ liệu 4D của Aeva để cung cấp hình ảnh chất lượng cao. Thông qua những hình ảnh này, Aeries có thể phát hiện một loạt các đối tượng trên đường ở khoảng cách tương đối xa, bao gồm vạch kẻ đường, khu vực lái xe và thảm thực vật. Tính năng này cũng đảm bảo rằng ảnh chụp cảnh tĩnh không bị nhòe.

Bên cạnh đó, công nghệ Bản địa hóa 4D của Aeries II cung cấp dữ liệu vận tốc tại mỗi điểm, cho phép ước tính chuyển động của xe theo thời gian thực, bù chuyển động (motion compensation) và hiệu chuẩn ngoại vi cảm biến trực tuyến (on-line sensor extrinsic calibration). Các tính năng này cũng cho phép định vị và điều hướng xe chính xác mà không cần trang bị thêm cảm biến nào khác.

Aeries II được thiết kế cho nhiều ứng dụng thực tế như xe tự lái cấp độ 3 và 4, tự động hóa công nghiệp, cơ sở hạ tầng thông minh và tự động hóa kho vận. Nhiều thông tin chi tiết hơn về Aeries II sẽ được tiết lộ gần thời điểm phát hành (khoảng giữa năm 2022).