GET racing og VA Imaging: Innovative autonome køretøjer udelukkende baseret på Vision
GET racing, Formula Student-teamet fra det tekniske universitet i Dortmund, sætter nye standarder inden for autonome køretøjer med deres innovative, udelukkende vision-baserede tilgang. Traditionelt har autonome køretøjer i høj grad været afhængige af LiDAR-sensorer for at opfatte deres omgivelser med høj præcision. Ved at eliminere behovet for traditionelle sensorsystemer som LiDAR benytter GET racing udelukkende avancerede industrielle kameraer og computer vision software til at føre deres bil rundt på banen. Dette gennembrud drives af VA Imaging og markerer et betydeligt fremskridt inden for autonom racerteknologi.
Formula Student-konkurrencen: Fra LiDAR til autonome køretøjer udelukkende baseret på Vision
Formula Student er en international konkurrence, hvor universitetshold designer, bygger og kører racerløb med autonome køretøjer. Siden 2005 har GET racing bygget over elleve racerbiler, der hver især integrerer avanceret teknologi. Holdet skiftede fra forbrændingsmotorer til elektriske køretøjer i 2022 og introducerede deres anden elbil i 2023. Nu fokuserer GET racing på at udvikle autonome køretøjer, der udelukkende anvender vision, hvor kameraer og software erstatter behovet for LiDAR og andre sensorer.
Fra LiDAR til kun Vision: Skiftet inden for teknologien til autonome køretøjer
I 2024 brugte GET racing en kombination af LiDAR-teknologi og kameraer til at registrere banekegler. En fejl i LiDAR-sensoren under et tordenvejr i Ungarn tvang imidlertid teamet til at skifte til et system, der kun anvender kameraer, lige før deltagelsen i Formula Student Germany-arrangementet. Dette hurtige skift førte til udviklingen af et vision-only autonomt system, som sikrede dem Real-Time Video Processing Award 2024.
Gennembruddet i 2025: Erstatning af LiDAR med autonome køretøjer, der udelukkende anvender Vision
I 2025-sæsonen tog GET racing et stort skridt ved at designe deres bil omkring et enkelt centralt kamerasystem og bevæge sig væk fra den traditionelle LiDAR-først-tilgang. Ved at bruge et vidvinkel-fisheyeobjektiv opnåede teamet et synsfelt på 185°, der dækker bilens front, sider og endda en smule bag bilen.
De vigtigste fordele ved den rent visionsbaserede tilgang er:
Til behandling anvender systemet en embedded computer med lavt strømforbrug, som kan behandle billederne over 80 gange i sekundet. Dette ville ikke være muligt uden deres optimerede GET Vision 2-perceptionssoftware, der udnytter hardwaren fuldt ud. Denne løsning med lav latenstid og lavt strømforbrug overgår de tungere og langsommere LiDAR-systemer, som stadig anvendes af mange teams inden for autonom racerkørsel.
Softwareinnovation: Vision-baseret planlægning for autonome køretøjer
GET racing omskrev også deres førerløse software fuldstændigt. I stedet for at kortlægge banen under den første omgang (en almindelig tilgang inden for autonom racerkørsel) bruger deres system maskinlæring til at beregne kørebanen direkte ud fra kameradata. Dette gør det muligt for bilen at køre med fuld hastighed allerede fra den første omgang, i modsætning til mange teams, der anvender langsommere udforskningsomgange.
Udfordringer og løsninger i udviklingen af autonome køretøjer kun med Vision
Opbygningen af et sådant system medførte flere tekniske udfordringer. Under test opdagede teamet, at deres lette vandtætte kamerahus fik kameraerne til at overophede. For at løse dette tilføjede de en køleventilator og en køleprofil, hvilket sikrede, at systemet opretholdt optimal ydeevne under højintensive racerbetingelser.
En anden udfordring var at sikre optisk klarhed samtidig med at beskytte kameraobjektivet. En kundetilpasset dome af akryl blev integreret i huset ved hjælp af 3D-print for at forhindre billedforvrængning forårsaget af flade beskyttende Windows.
Vision-hardware: Nøglekomponenter til autonome køretøjer, der kun anvender Vision
GET-racerbilen fra 2025 integrerer avanceret kamerateknologi fra VA Imaging, hvilket muliggør deres system, der udelukkende er baseret på vision. Disse komponenter muliggør behandling i realtid af væsentlige banefunktioner.
Nøglekomponenter omfatter:
- MER3-506-58G3C-P industrielt kamera: et 5MP GigE Kamera med en Sony IMX547-sensor, der optager 58 billeder pr. sekund. Dette kamera er designet til højhastighedsdatabehandling og tilsluttes via Power over Ethernet (PoE) for nem testning.
- VA-LCM-5MP-1.8MM-F1.4-015-FISH fiskeøjeobjektiv: Et 5MP fiskeøjeobjektiv med C-mount, der giver et synsfelt på 185°. Objektivet har en F1.4-blænde, hvilket sikrer fremragende billedklarhed selv under svage lysforhold.
Disse komponenter muliggør hurtig billedbehandling i høj kvalitet, så bilen kan navigere autonomt med præcision.
Integration og samarbejde med VA Imaging
Samarbejdet med VA Imaging var afgørende for GET racings succes med at udvikle et autonomt system baseret udelukkende på vision. VA Imaging leverede teknisk rådgivning og bistod med valg af kamera og objektiv. Teamet vurderede samarbejdet meget positivt:
Dette samarbejde gjorde det muligt for GET racing at opbygge et system baseret udelukkende på vision, som er kompakt, pålideligt og mere omkostningseffektivt end traditionelle systemer, der er afhængige af LiDAR.
Hvordan systemer udelukkende baseret på Vision erstatter LiDAR i autonom racerkørsel
Partnerskabet mellem GET racing og VA Imaging er et fremragende eksempel på, hvordan samarbejde mellem industri og akademia kan fremme teknologisk innovation. Sammen har de udviklet et autonomt køretøj udelukkende baseret på vision, der er hurtigere, lettere og mere effektivt ved at bevæge sig ud over traditionelle LiDAR-baserede systemer. Denne tilgang, der udelukkende er baseret på vision, baner vejen for fremtidens autonome køretøjer inden for motorsport og demonstrerer, at teknologi og opfindsomhed kan flytte grænserne for, hvad der er muligt.
Er du interesseret i, hvordan VA Imaging's avancerede vision-systemer muliggør innovationer inden for autonome køretøjer såsom samarbejdet med GET racing? Uanset om du undersøger lignende applikationer eller ønsker at få mere at vide om vores kameraer og objektiver, kan du kontakte os i dag. Udfyld kontaktformularen nedenfor for at komme i kontakt med vores eksperter.
Gaspar van Elmbt
2023 GET Racing - VA Imaging-samarbejde
I 2023 indledte GET racing og VA Imaging deres samarbejde for at øge ydeevnen i Formula Student med avanceret kamera- og LiDAR-teknologi.
Deres partnerskab lagde grundlaget for GET racings visionsbaserede system, der kombinerer billedoptagelse ved høj hastighed og pålidelig perception som tidlige skridt mod autonom racing.
Read more