Selvkørende bilers spinning-laserproblem

BILLEDE TILLATELSE AF VELODYNE LIDAR

Mange komponenter er med til at gøre et køretøj i stand til at køre sig selv, men én viser sig at være mere afgørende og omstridt end alle de andre.

Den vitale ingrediens er lidar-sensoren, en enhed, der kortlægger objekter i 3-D ved at kaste laserstråler fra dens virkelige omgivelser. Selvkørende køretøjer, der testes af virksomheder som Alphabet, Uber og Toyota, er stærkt afhængige af lidar for at finde sig selv på de detaljerede kort, de skal bruge for at komme rundt, og for at identificere ting som fodgængere og andre køretøjer. De bedste sensorer kan se detaljer på få centimeter på afstande på mere end 100 meter.



De fleste virksomheder i kapløbet om at kommercialisere selvkørende biler anser lidar for essentielt (Tesla er en sjælden undtagelse, der udelukkende er afhængig af kameraer og radar). Radarsensorer kan ikke se mange detaljer, og kameraer fungerer ikke godt under forhold med svagt lys eller blænding. Et Tesla-køretøj kørte ind i en traktor-trailer sidste år og dræbte bilens fører, efter at autopilotsoftwaren ikke kunne se traileren mod en lys himmel. Ryan Eustice, vicepræsident for autonom kørsel hos Toyota, fortalte mig for nylig, at det var et åbent spørgsmål, selv om et mindre ambitiøst sikkerhedssystem, virksomheden arbejder på, kunne fungere uden det (se Toyota tester bagsæde-driversoftware, der kunne tage kontrol i farlige øjeblikke ).

Men selvkørende teknologi er steget så hurtigt, at den begyndende industri lider af en slags lidar-lag. Fremstilling og salg af lidar-sensorer var tidligere en relativt nicheforretning, og teknologien virker endnu ikke moden nok til at blive en standardkomponent i millioner af biler.

Et problem fremgår af et tilfældigt blik på en prototypebil: lidar-sensorer er omfangsrige. Det er grunden til, at køretøjer, der testes af Waymo, Alphabets selvkørende bilenhed, er toppet af en gigantisk sort kuppel, og Toyotas og Ubers sportssnurrende gadgets på størrelse med en kaffedåse.

Hvordan en bil med lidar ser verden.

Lidar-sensorer er også dyre og koster tusindvis eller endda titusindvis af dollars stykket. De fleste køretøjer i test har flere lidarer ombord, og på trods af det relativt lille antal på vejen, er efterspørgslen blevet et problem. Oplysningerne rapporteret i sidste uge at lidar-producenterne kæmper for at følge med, hvilket tvinger virksomheder til at vente seks måneder på en ny sensor.

Alt det hjælper med at forklare den retssag, som Waymo anlagde mod Uber i sidste måned. Waymo siger, at det har beviser for, at en af ​​dets topingeniører, Anthony Levandowski, stjal designs til brugerdefinerede lidar-sensorer, før han rejste for at starte Otto, det selvkørende lastbilfirma, der senere blev opkøbt af Uber.

Da jeg besøgte Ottos garage sidste år, fortalte Lior Ron, en anden Otto-medstifter, mig, at Otto byggede sin egen sensor, fordi dem på markedet ikke havde den rækkevidde eller andre funktioner, der var nødvendige for, at dens 18-hjulede motorer kunne styre sig selv sikkert på motorvejen . Waymo siger nu, at Ottos teknologi faktisk blev udviklet af dets eget team til en pris af titusindvis af millioner dollars, hvilket resulterede i mere nyttige sensorer, der kostede mere end 90 procent mindre end for et par år siden.

Bedre lidar er en kernedel af Waymos plan om at gøre selvkørende biler til et massemarked og et rentabelt tilbud. Virksomheden har udviklet sig tre forskellige sensorer der leder efter genstande i forskellige rækkevidde. De ville være en vigtig og attraktiv del af det bundt af teknologi, som selskabet siger, at det vil give licens til etablerede bilproducenter.

Waymo er ikke den eneste, der bruger millioner på at løse lidar lag. Sidste år investerede Ford og Baidu, det kinesiske søgefirma, der investerer i selvkørende biler, i fællesskab 150 millioner dollars i Velodyne, verdens førende lidar-leverandør. Virksomheden bygger en ny megafabrik i San Jose, der er planlagt til at begynde at udskille lidarer fra næste år.

Alligevel mener mange i den selvkørende bilindustri, at lidar skal genopfindes, hvis det skal blive praktisk nok. Velodyne er et af flere firmaer, der arbejder med designs, der ikke bruger roterende spejle til at rette deres laserstråler ud i verden, som enheder på vejene i dag gør. Versioner, der styrer deres lasere elektronisk, beskrevet som solid state, burde være meget billigere, mindre og mere robuste, fordi de ikke har bevægelige dele.

Et billede fra en patentansøgning viser, hvordan Alphabets selvkørende biler bruger lidar til at kortlægge vejen frem.

Det er en teori, der endnu ikke er fuldt testet. Velodyne rapporterede i december sidste år, at dets projekt havde lavet et gennembrud, der kunne gøre lidarer så billige som $50, men det har ikke sagt, hvornår det vil frigive en solid state-enhed. Startup Quanergy, som sidste år scorede $90 millioner i finansiering, siger, at det vil begynde at producere solid-state lidar-sensorer på en fabrik i Massachusetts i år og sælge dem for $250, men de fulde detaljer om deres ydeevne er uklare. Leverandørerne af bildele Continental og Valeo arbejder på deres egen teknologi, men de siger, at den kommer på markedet om to eller tre år.

Bilproducenter inklusive Ford og BMW har sagt, at de ønsker at have flåder af autonome biler, der kører på vejene inden 2021. Ydeevnen, omkostningerne og udseendet af disse køretøjer vil blive formet af fremskridt på de sensorer, der er så afgørende for nutidens prototyper.

skjule