GET racing e VA Imaging: veicoli autonomi innovativi basati solo sulla visione
Max Reijngoudt
GET racing, il team Formula Student dell'Università Tecnica di Dortmund, sta stabilendo nuovi standard nei veicoli autonomi con il loro approccio innovativo basato esclusivamente sulla visione. Tradizionalmente, i veicoli autonomi si sono affidati fortemente ai sensori LiDAR per percepire l'ambiente con elevata precisione. Eliminando la necessità di sistemi di sensori tradizionali come il LiDAR, GET racing si affida esclusivamente a telecamere industriali avanzate e a software di computer vision per guidare la loro auto lungo il circuito. Questa innovazione è resa possibile da VA Imaging e rappresenta un importante passo avanti nella tecnologia delle corse autonome.
Sommario
La competizione Formula Student: dai veicoli autonomi con LiDAR ai veicoli autonomi basati solo su visione
Formula Student è una competizione internazionale in cui squadre universitarie progettano, costruiscono e gareggiano con veicoli autonomi. Dal 2005, GET racing ha realizzato oltre undici auto da corsa, ciascuna integrando tecnologie all’avanguardia. Il team è passato dai motori a combustione ai veicoli elettrici nel 2022 e ha presentato la sua seconda auto elettrica nel 2023. Ora, GET racing si sta concentrando sullo sviluppo di veicoli autonomi basati esclusivamente sulla visione, in cui telecamere e software sostituiscono la necessità di LiDAR e altri sensori.
Dal LiDAR alla sola visione: l'evoluzione della tecnologia per veicoli autonomi
Nel 2024, GET racing ha utilizzato una combinazione di tecnologia LiDAR e telecamere per rilevare i coni della pista. Tuttavia, un guasto al sensore LiDAR durante un temporale in Ungheria ha costretto il team a passare a un sistema basato esclusivamente su telecamere poco prima di partecipare all'evento Formula Student Germany. Questo rapido cambiamento ha portato allo sviluppo di un sistema autonomo basato solo sulla visione che ha permesso loro di vincere il Real-Time Video Processing Award 2024.
La svolta del 2025: sostituire il LiDAR con veicoli autonomi basati esclusivamente sulla visione
Per la stagione 2025, GET racing ha compiuto un grande passo avanti progettando la propria auto attorno a un sistema a Telecamera centrale singola, abbandonando l'approccio tradizionale incentrato sul LiDAR. Utilizzando con un obiettivo fisheye grandangolare, il team ha ottenuto un campo visivo di 185°, coprendo la parte anteriore, i lati e persino leggermente dietro l'auto.
I principali vantaggi dell'approccio basato esclusivamente sulla Visione sono:
Per l'elaborazione, il sistema utilizza un computer integrato a basso consumo, in grado di elaborare le immagini oltre 80 volte al secondo. Questo non sarebbe possibile senza il loro software di percezione GET Visione 2 ottimizzato, che consente di sfruttare appieno l'hardware. Questa soluzione a bassa latenza e basso consumo supera i sistemi LiDAR più pesanti e lenti ancora utilizzati da molte squadre nelle corse autonome.
Innovazione software: pianificazione basata sulla visione per veicoli autonomi
GET racing ha anche completamente riscritto il loro software per la guida autonoma. Invece di mappare il tracciato durante il primo giro (un approccio comune nelle corse autonome), il loro sistema utilizza il machine learning per calcolare la traiettoria di guida direttamente dai dati della Telecamera. Questo permette all’auto di operare alla massima velocità già dal primo giro, a differenza di molte squadre che utilizzano giri di esplorazione più lenti.
Sfide e soluzioni nello sviluppo di veicoli autonomi basati esclusivamente sulla visione
La realizzazione di un tale sistema ha comportato diverse sfide ingegneristiche. Durante i test, il team ha scoperto che l'alloggiamento impermeabile e leggero della Telecamera causava il surriscaldamento delle Telecamera. Per risolvere questo problema, è stata aggiunta una ventola di raffreddamento e un dissipatore di calore, garantendo che il sistema mantenesse prestazioni ottimali durante le condizioni di gara ad alta intensità.
Un'altra sfida è stata garantire la chiarezza ottica proteggendo l'obiettivo della Telecamera. Una cupola acrilica personalizzabile è stata integrata tramite stampa 3D nella custodia per evitare la distorsione dell'immagine causata da windows protettivi piatti.
Hardware per Visione: Componenti chiave per veicoli autonomi solo Visione
L'auto da corsa GET 2025 integra la tecnologia avanzata di Telecamera di VA Imaging, rendendo possibile il loro sistema esclusivamente visivo. Questi componenti consentono l'elaborazione in tempo reale delle caratteristiche essenziali della pista.
I componenti principali includono:
- Telecamera industriale MER3-506-58G3C-P: una Telecamera GigE da 5MP con un sensore Sony IMX547 che cattura 58 fotogrammi al secondo. Questa Telecamera è progettata per l'elaborazione dati ad alta velocità ed è collegata tramite Power over Ethernet (PoE) per test facili.
- Obiettivo fisheye VA-LCM-5MP-1.8MM-F1.4-015-FISH: Un obiettivo fisheye da 5MP con C-mount, che offre un campo visivo di 185°. L'obiettivo offre un'apertura F1.4, garantendo un'eccellente nitidezza dell'immagine anche in condizioni di scarsa illuminazione.
Questi componenti consentono un'elaborazione delle immagini rapida e di alta qualità, permettendo all'auto di navigare autonomamente con precisione.
Integrazione e collaborazione con VA Imaging
La collaborazione con VA Imaging è stata fondamentale per il successo di GET racing nello sviluppo di un sistema autonomo basato esclusivamente sulla visione. VA Imaging ha fornito consulenza tecnica, assistendo nella selezione di Telecamera e obiettivo. Il team ha valutato molto positivamente la collaborazione:
Questa collaborazione ha permesso a GET racing di realizzare un sistema basato esclusivamente sulla visione che è compatto, affidabile e più conveniente rispetto ai sistemi tradizionali che si basano sul LiDAR.
Come i sistemi basati solo su visione stanno sostituendo il LiDAR nelle corse autonome
La partnership tra GET racing e VA Imaging è un esempio eccellente di come la collaborazione tra industria e mondo accademico possa guidare l’innovazione tecnologica. Insieme, hanno sviluppato un veicolo autonomo basato esclusivamente sulla visione che è più veloce, leggero ed efficiente, superando i tradizionali sistemi basati su LiDAR. Questo approccio basato esclusivamente sulla visione sta aprendo la strada al futuro dei veicoli autonomi nel motorsport, dimostrando che tecnologia e ingegno possono spingere i limiti di ciò che è possibile.
Sei interessato a come i sistemi avanzati di visione di VA Imaging stanno abilitando innovazioni nei veicoli autonomi come la collaborazione con GET racing? Che tu stia esplorando applicazioni simili o voglia saperne di più sulle nostre telecamere e obiettivi, contattaci oggi stesso. Compila il modulo di contatto qui sotto per metterti in contatto con i nostri esperti.
Gaspar van Elmbt
2023 GET Racing - VA Imaging collaborazione
Nel 2023, GET racing e VA Imaging hanno iniziato la loro collaborazione per migliorare le prestazioni nella Formula Student con tecnologie avanzate e LiDAR.
La loro partnership ha gettato le basi per il sistema basato sulla visione di GET racing, combinando acquisizione di immagini ad alta velocità e percezione affidabile per i primi passi verso le corse autonome.
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