Solid-State Lidar: Το κλειδί για φθηνά αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα

Έχετε παρατηρήσει ποτέ πώς τα αυτόνομα αυτοκίνητα καταλήγουν να φορούν κάποια περίεργα καπέλα;

Τα πρώτα αυτοοδηγούμενα στρατιωτικά φορτηγά έμοιαζαν σαν να είχαν περιστρεφόμενα κουτάκια καφέ από πάνω. Carnegie Mellon’s εμβληματικό Hummer αυτόνομης οδήγησης είχε στην κορυφή μια γιγάντια μπάλα του πινγκ-πονγκ. Το χαμογελαστό μικρό πρωτότυπο της Waymo φορά έναν θόλο σε σχήμα σειρήνας που το κάνει να μοιάζει με το πιο αξιολάτρευτο αστυνομικό αυτοκίνητο στον κόσμο.

Μέσα και στα τρία υπάρχουν περίπου δώδεκα λέιζερ, που πυροβολούν μέσω οπτικών τηλεσκοπίων, που εκτοξεύονται εκατοντάδες φορές ανά λεπτό, για να παράγουν 300.000 σημεία δεδομένων ανά δευτερόλεπτο. Ονομάζεται lidar και χωρίς αυτό, αυτά τα αυτοκίνητα θα ήταν όλα τυφλά. Είναι επίσης ένας από τους μεγαλύτερους λόγους για τους οποίους δεν έχετε ένα αυτο-οδηγούμενο αυτοκίνητο στο δρόμο σας αυτή τη στιγμή. Με περίπου 75.000 $, ένα μόνο lidar μπορεί εύκολα να κοστίσει περισσότερο από το αυτοκίνητο στο οποίο οδηγεί. Και αυτό είναι μόνο ένα συστατικό στη σούπα αυτόνομης οδήγησης.

Σχετίζεται με

  • Αυτόνομα αυτοκίνητα μπερδεμένα από την ομίχλη του Σαν Φρανσίσκο
  • Το φημολογούμενο αυτοκίνητο της Apple θα μπορούσε να κοστίζει το ίδιο με ένα Tesla Model S
  • Η Tesla ελπίζει ότι η πλήρης beta αυτόματης οδήγησης θα κυκλοφορήσει παγκοσμίως μέχρι το τέλος του 2022

Αλλά μια νέα τεχνολογία εμφανίζεται παντού φέτος: Solid-state lidar. Χωρίς κινούμενα μέρη, υπόσχεται να προσφέρει στα αυτόνομα αυτοκίνητα πιο ευκρινή, καλύτερη όραση, με ένα κλάσμα το κόστος των ηλεκτρομηχανικών συστημάτων της παλιάς σχολής. Το lidar στερεάς κατάστασης θα ανοίξει το δρόμο για τα πρώτα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα που μπορείτε πραγματικά να αντέξετε οικονομικά. Δείτε πώς λειτουργεί - και τι υπάρχει στη γωνία.

Προτεινόμενα βίντεο

Πώς λειτουργεί το lidar

Ο όρος "lidar" προέρχεται από τη συνένωση του "φωτός" και του "ραντάρ", το οποίο επίσης κάνει έναν εύχρηστο τρόπο να το καταλάβετε επειδή... καλά, είναι ραντάρ, αλλά με φως.

Μια ανανέωση από τη φυσική του γυμνασίου: Το ραντάρ αναπηδά έναν παλμό ραδιοκυμάτων από ένα αντικείμενο, όπως ένα αεροπλάνο, για να προσδιορίσει πόσο μακριά είναι, με βάση το χρόνο που χρειάζεται για να αναπηδήσει ο παλμός. Το Lidar χρησιμοποιεί έναν παλμό φωτός από ένα λέιζερ για να κάνει το ίδιο πράγμα.

«Χρειάζεστε έναν συνδυασμό καμερών, ραντάρ και lidar για να δημιουργήσετε ένα σύστημα αυτόνομης οδήγησης».

Πάρτε αρκετά από αυτά τα λέιζερ, περιστρέψτε τα σε κύκλο και θα καταλήξετε με ένα τρισδιάστατο «σημείο σύννεφο» του κόσμου γύρω σας. Πιθανότατα έχετε δει αυτές τις κουκκίδες στο χρώμα του ουράνιου τόξου που απεικονίζουν αστικά τοπία, βουνά, ακόμα και το κεφάλι του Thom Yorke που τραγουδάει, χωρίς σώμα. των Radiohead Σπίτι από τραπουλόχαρτα μουσικο βιντεο. Αυτός ο τρισδιάστατος χάρτης 360 μοιρών είναι σαν μια πέτρα Rosetta σε ένα αυτοοδηγούμενο αυτοκίνητο, επιτρέποντάς του να αποκρυπτογραφήσει τον κόσμο γύρω του.

«Χρειάζεστε έναν συνδυασμό καμερών, ραντάρ και lidar για να δημιουργήσετε ένα σύστημα αυτόνομης οδήγησης», εξηγεί η Jada Tapley, Αντιπρόεδρος Προηγμένης Μηχανικής στην Aptiv. Θα ήξερε. Η Aptiv κατασκεύασε το αυτόνομα αυτοκίνητα Lyft που μετέφερε τους παρευρισκόμενους στο Λας Βέγκας για την CES 2018. Στο χειρότερο αδιέξοδο που βλέπει η πόλη όλο το χρόνο. Και συνθήκες που μοιάζουν με μουσώνες. Με μηδενικά ατυχήματα.

Αυτά τα αυτοκίνητα είχαν εννέα lidar, δέκα ραντάρ και τέσσερις κάμερες. Ένας συνδυασμός και των τριών του επιτρέπει να οδηγεί μόνο του, αλλά το lidar εκτελεί την κρίσιμη λειτουργία που οι μηχανικοί αποκαλούν εντοπισμό. «Είναι σημαντικό για το όχημα να μπορεί να αναγνωρίζει με πολύ υψηλό βαθμό ακρίβειας πού βρίσκεται στον χάρτη», εξηγεί ο Tapley. «Χρησιμοποιούμε το lidar μας για να το κάνουμε αυτό».

Επεξηγήθηκαν τα επίπεδα αυτόνομων αυτοκινήτων
Οι διεθνείς οργανισμοί μηχανικών έχουν εγκατασταθεί σε έξι επίπεδα αυτοματισμού για να μιλήσουν για την εξέλιξη που θα δούμε ανάμεσα στα ανόητα αυτοκίνητα και την πλήρη αυτονομία.

Επίπεδο 0: Χωρίς αυτονομία
Αυτό είναι το αυτοκίνητο που πιθανότατα έχετε ήδη. Σταματήστε να στέλνετε μηνύματα! Πρέπει να κάνετε τα πάντα.

Επίπεδο 1: Χέρια
Το αυτοκίνητό σας θα σας βοηθήσει σε ορισμένα σενάρια, όπως το προσαρμοστικό cruise control που σας επιβραδύνει στον αυτοκινητόδρομο όταν το αυτοκίνητο μπροστά σας το κάνει.

Επίπεδο 2: Κάτω τα χέρια
Το αυτοκίνητό σας μπορεί να οδηγεί ακριβώς όπως εσείς — κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες, όπως ο αυτόματος πιλότος της Tesla σε έναν διαιρεμένο, σηματοδοτημένο αυτοκινητόδρομο.

Επίπεδο 3: Τα μάτια μακριά
Προχωρήστε και στείλτε αυτό το κείμενο. αυτό το αυτοκίνητο δεν θα τρακάρει αν δεν έχει την προσοχή σας. Αλλά θα χρειαστεί να πιάσετε το τιμόνι εάν τα πράγματα γίνουν περίπλοκα, όπως με το Audi Traffic Jam Pilot.

Επίπεδο 4: Προσοχή
Πήγαινε για ύπνο; το αυτοκίνητό σας είναι υπό έλεγχο. Αλλά πρέπει ακόμα να καθίσετε πίσω από ένα τιμόνι σε περίπτωση που.

Επίπεδο 5: Πλήρης αυτονομία
Το αυτοκίνητό σας δεν έχει τιμόνι, γιατί μπορεί να οδηγήσει καλύτερα από εσάς σε όλα τα σενάρια. Πήγαινε κάτσε πίσω, αδύναμο άνθρωπε.

Ενώ το GPS μπορεί να περιορίσει την τοποθεσία σας σε έναν κύκλο περίπου 16 πόδια σε διάμετρο, το lidar μπορεί να το κάνει μέσα σε έναν κύκλο τεσσάρων ιντσών σε διάμετρο. Αυτό είναι καλύτερο από ό, τι μπορούν να διαχειριστούν πολλοί οδηγοί. Ο Τάπλεϊ θυμάται μια ομάδα δημοσιογράφων με ορθάνοιχτα μάτια να τσακώνονται καθώς το αυτόνομο αυτοκίνητο της Aptiv περνούσε πέρα ​​από ένα σταθμευμένο λεωφορείο στο Λας Βέγκας. Δεν χρειαζόταν - γιατί το αυτοκίνητο ήξερε ότι υπήρχε αρκετός χώρος. «Ως άνθρωποι τρομοκρατούμαστε, ειδικά από μεγάλα, μεγάλα οχήματα όπως λεωφορεία ή ημίχρονο. Έτσι τείνουμε να απομακρύνουμε κάπως από αυτούς», εξηγεί. «Αλλά ένα αυτόνομο όχημα δεν χρειάζεται να το κάνει αυτό».

Ενώ οι κάμερες μπορούν να αναγνωρίσουν αντικείμενα και το ραντάρ μπορεί να πει πόσο μακριά βρίσκονται, το lidar μπορεί να επιτύχει και τα δύο με έναν βαθμό ακρίβειας που κανένας δεν μπορεί να τα αγγίξει. «Φανταστείτε ότι υπάρχει ένα πέλμα ελαστικού 18 τροχών στη μέση του δρόμου», λέει ο Tapley. «Το ραντάρ δεν θα το ανιχνεύσει. Ο Lidar θα."

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα Tesla Model S, το οποίο έχει και κάμερες και ραντάρ, αλλά όχι lidar, πρέπει να έχει έναν οδηγό έτοιμο να πάρει το τιμόνι ανά πάσα στιγμή. Θεωρείται αυτόνομο όχημα επιπέδου 2. Σχεδόν όλοι οι ειδικοί στην αυτονομία αυτοκινήτων — με το κραυγαλέα εξαίρεση του Έλον Μασκ — πιστέψτε ότι το lidar είναι απαραίτητο για την επίτευξη πραγματικής αυτονομίας επιπέδου 4 «ύπνου πίσω από το τιμόνι».

Και αυτό είναι ένα τεράστιο πρόβλημα αν ελπίζουμε ποτέ να αποκτήσουμε ένα. Το ασήμι Velodyne HDL-64E βλέπετε πάνω από πολλά αυτοκίνητα δοκιμής κοστίζει 75.000 $. Ακόμη και το "οικονομικό" μοντέλο Puck της εταιρείας κοστίζει 8.000 $. Και αυτό δεν είναι ένα μέρος που μπορείτε να θέλετε να τσιγκουνευτείτε. Φανταστείτε τα παράθυρα του αυτοκινήτου σας να μαυρίζουν στα 80 μίλια/ώρα και έχετε μια πολύ καλή ιδέα πώς θα φαινόταν στον υπολογιστή η απώλεια του lidar σε ένα αυτοοδηγούμενο αυτοκίνητο.

Όπως όλες οι τεχνολογίες, το lidar έχει γίνει φθηνότερο με την πάροδο του χρόνου, αλλά η απαιτούμενη ακρίβεια και τα τεράστια περιστρεφόμενα μέρη Το ηλεκτρομηχανικό lidar σημαίνει ότι δεν μπορεί να γίνει φθηνότερο, μικρότερο και καλύτερο κάθε χρόνο με τον ίδιο τρόπο που ο επεξεργαστής στο τηλέφωνό σας ή υπολογιστής κάνει.

Τι θα γινόταν όμως αν… μπορούσατε να φτιάξετε το lidar μόνο από πυρίτιο; Αφαιρέστε όλα τα κινούμενα κομμάτια και το μέλλον αρχίζει να φαίνεται πολύ πιο φωτεινό.

Καλώς ήρθατε στη σταθερή κατάσταση

Τα ηλεκτρονικά στερεάς κατάστασης, τα οποία εξ ορισμού δεν έχουν κινούμενα κομμάτια, έχουν αλλάξει τον τρόπο που κάνουμε τα πάντα, από την παρακολούθηση του χρόνου μέχρι την ακρόαση μουσικής. Θυμάστε πώς παραλείπονταν τα φορητά προγράμματα αναπαραγωγής CD; Αυτό συμβαίνει όταν βασίζεστε σε ένα λέιζερ για να διαβάσετε μικροσκοπικές αυλακώσεις σε έναν περιστρεφόμενο δίσκο. Αλλά μπορείς να βάλεις το δικό σου smartphone σε ένα αναδευτήρα μπογιάς και ακούτε ακόμα τον Kanye, γιατί η μουσική είναι αποθηκευμένη σε τσιπ μνήμης στερεάς κατάστασης που δεν τους πειράζει να ταρακουνηθούν. Στην ίδια κατεύθυνση κινείται και ο Lidar.

Όπως και οι φορητές συσκευές αναπαραγωγής CD, το περιστρεφόμενο ηλεκτρομηχανικό lidar δεν είναι ιδανικό. «Νούμερο ένα, είναι μεγάλοι», λέει ο Tapley. «Νούμερο δύο, είναι ακριβά. Το lidar στερεάς κατάστασης μας επιτρέπει να μικρύνουμε, να συσκευάζουμε καλύτερα τα οχήματα και να μειώνουμε το κόστος.»

Πώς μετακινείτε το φως χωρίς να μετακινείτε φακό ή καθρέφτη; Πώς το lidar φτάνει σε στερεά κατάσταση; Οι μηχανικοί έχουν επινοήσει μερικούς ιδιοφυείς τρόπους.

Το πρώτο λέγεται λάμψη lidar. "Το φλας είναι βασικά εκεί όπου έχετε μια πηγή φωτός και αυτή η πηγή φωτός πλημμυρίζει ολόκληρο το οπτικό πεδίο μία φορά χρησιμοποιώντας έναν παλμό", εξηγεί ο Tapley. "Ένας εικονογράφος χρόνου πτήσης λαμβάνει αυτό το φως και είναι σε θέση να ζωγραφίσει την εικόνα αυτού που βλέπει." Σκεφτείτε το ως μια κάμερα που βλέπει απόσταση αντί για χρώμα.

Σκεφτείτε το ως μια κάμερα που βλέπει απόσταση αντί για χρώμα.

Αλλά αυτή η απλότητα έρχεται με μερικές εμπλοκές. Για να δείτε πολύ μακριά, χρειάζεστε μια ισχυρή έκρηξη φωτός, που το καθιστά πιο ακριβό. Και το φως δεν μπορεί να είναι τόσο δυνατό ότι βλάπτει τον ανθρώπινο αμφιβληστροειδή, γεγονός που περιορίζει την εμβέλεια. Ένας τρόπος αντιμετώπισης είναι η έκρηξη φωτός σε ένα συγκεκριμένο, αόρατο μήκος κύματος που δεν επηρεάζει τα ανθρώπινα μάτια. Τέλειος! Έως ότου πέσετε σε άλλη μια σύλληψη: Οι φθηνές συσκευές απεικόνισης πυριτίου δεν θα «διαβάζουν» εκρήξεις φωτός στο φάσμα που είναι ασφαλές για τα μάτια. Χρειάζεστε ακριβές συσκευές απεικόνισης γαλλίου-αρσενιδίου, οι οποίες μπορούν να αυξήσουν το κόστος αυτών των συστημάτων έως και 200.000 $.

"Πρέπει να έχετε μια εξαιρετικά ισχυρή πηγή φωτός ή έναν εξαιρετικά ευαίσθητο δέκτη και αν δεν έχετε αυτά τα πράγματα, τότε έχετε αυτό το περιορισμένο εύρος", λέει ο Tapley. Μπορεί να είναι τέλειο για κυβερνητικά αεροπλάνα που πραγματοποιούν λεπτομερείς εναέριες έρευνες, αλλά το flash lidar πιθανότατα δεν είναι κατάλληλο για το Corolla σας.

Ρυθμίστε τους φάιζερ για σάρωση

Ευτυχώς, υπάρχει και άλλος τρόπος. Ο Louay Eldada ασχολείται με το πρόβλημα από τότε που πήρε το διδακτορικό του στην οπτοηλεκτρονική στις αρχές της δεκαετίας του '90. και σήμερα τρέχει Quanergy, ένας από τους εξέχοντες παίκτες στο solid-state lidar. Ο Eldada και η ομάδα του άντλησαν μια διαφορετική προσέγγιση εξετάζοντας πώς λειτουργεί το ραντάρ. Είναι, άλλωστε, στενός ξάδερφος του lidar. Όπως αποδεικνύεται, το ραντάρ συνήθιζε να περιστρέφεται ακριβώς όπως το lidar, μέχρι που οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια εξαιρετική λύση γνωστή ως συστοιχία φάσεων.

Μια συστοιχία φάσεων μπορεί να εκπέμπει ραδιοκύματα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση —χωρίς να περιστρέφεται σε κύκλους— χρησιμοποιώντας μια μικροσκοπική διάταξη μεμονωμένων κεραιών συγχρονισμένων με συγκεκριμένο τρόπο. Με τον έλεγχο του χρονισμού — ή της φάσης — μεταξύ κάθε κεραίας που εκπέμπει το σήμα της, οι μηχανικοί μπορούν να «κατευθύνουν» ένα συνεκτικό σήμα προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Οι συστοιχίες φάσεων χρησιμοποιούνται στα ραντάρ από τη δεκαετία του 1950. Αλλά ο Eldada και η ομάδα του κατάλαβαν πώς να χρησιμοποιήσουν την ίδια τεχνική με το φως. «Έχουμε μεγάλο αριθμό, συνήθως ένα εκατομμύριο, οπτικά στοιχεία κεραίας», εξηγεί η Eldada. «Με βάση τη σταδιακή τους σχέση μεταξύ τους, σχηματίζουν ένα μοτίβο ακτινοβολίας, ή κηλίδα, που έχει ένα ορισμένο μέγεθος και είναι στραμμένο προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση».

Με έξυπνο χρονισμό της ακριβούς λάμψης ενός εκατομμυρίου μεμονωμένων εκπομπών, η Quanergy μπορεί να «κατευθύνει» το φως χρησιμοποιώντας μόνο πυρίτιο. «Το φαινόμενο παρεμβολής καθορίζει προς ποια κατεύθυνση πηγαίνει το φως, όχι ένας κινούμενος καθρέφτης ή φακός», εξηγεί η Eldada.

Αυτό σημαίνει ότι η φωλιά των οπτικών και των κινητήρων μέσα σε έναν κάδο 75.000 δολαρίων lidar εξαφανίζεται και σας μένουν μόνο μάρκες. Αυτήν τη στιγμή, η Quanergy χρησιμοποιεί πολλές μάρκες και πουλά το πακέτο για 900 $, αλλά οι μελλοντικές εκδόσεις θα γίνουν ένα ενιαίο τσιπ. «Σε εκείνο το σημείο, η τιμή πώλησής μας θα είναι κάτω από 100 δολάρια», προβλέπει η Eldada.

Η Quanergy μπορεί να «κατευθύνει» το φως χρησιμοποιώντας μόνο πυρίτιο.

Η στερεά κατάσταση δεν είναι απλώς φθηνότερη, είναι καλύτερη. «Το να μπορείτε να αλλάξετε αποτελεσματικά το σχήμα του φακού σε οποιοδήποτε σχήμα θέλετε, σας επιτρέπει να κάνετε μεγέθυνση και σμίκρυνση», εξηγεί η Eldada. «Φανταστείτε λοιπόν ότι κοιτάτε ένα αντικείμενο στη λωρίδα σας και θέλετε να ορίσετε σε υψηλή ανάλυση τι είναι. Μειώνεις το μέγεθος του σημείου και προσδιορίζεις ότι είναι ένα ελάφι, είναι ένα ελαστικό, είναι ένα στρώμα που έπεσε από ένα φορτηγό. Ταυτόχρονα, μπορείτε να κάνετε αυτό το βήμα και να κοιτάξετε τη μεγάλη σκηνή». Αυτό το «άλμα» θα μπορούσε να συμβεί πολλαπλά φορές το δευτερόλεπτο χωρίς καν να το ξέρει ο οδηγός, καθώς ένας αλγόριθμος καλεί τις λήψεις και καθορίζει τι αξίζει πιο κοντά Κοίτα.

Οι συσκευές στερεάς κατάστασης διαρκούν επίσης περισσότερο. Το ηλεκτρομηχανικό lidar μπορεί να λειτουργήσει από 1.000 έως 2.000 ώρες πριν από την αστοχία. Με τη μέση αμερικανική δαπάνη 293 ώρες σε ένα αυτοκίνητο το χρόνο, οι περισσότεροι από εμάς θα καταλήξουμε να αντικαθιστούμε το lidar μας πριν από τα ελαστικά μας. Η Quanergy ισχυρίζεται ότι το lidar στερεάς κατάστασης θα λειτουργεί για 100.000 ώρες - περισσότερες από ό, τι θα οδηγήσουν ποτέ τα περισσότερα αυτοκίνητα.

στερεάς κατάστασης lidar gps σε aptiv

Καθρεφτη καθρεφτακι μου

Οι φλας και οι οπτικές σειρές φάσεων είναι πραγματικά οι μόνες αληθής στερεάς κατάστασης lidar. Αλλά υπάρχει ένας τρίτος νέος τρόπος για να κάνετε lidar, το κοκκινομάλλα θετό παιδί που είναι γνωστό ως μικροηλεκτρομηχανικοί καθρέφτες - ή καθρέφτες MEMS.

Όπως υποδηλώνει το "μηχανικό" στο "μικροηλεκτρομηχανικό", υπάρχουν κινούμενα μέρη, επομένως οι καθρέφτες MEMS δεν είναι πραγματικά στερεάς κατάστασης. Αλλά είναι επίσης τόσο μικροσκοπικά που η τεχνολογία εξακολουθεί να αντιπροσωπεύει μια βελτίωση σε σχέση με το ηλεκτρομηχανικό lidar μεγάλης κλίμακας.

Η Aptiv αντισταθμίζει τα στοιχήματά της δουλεύοντας –και επενδύοντας– σε όλα αυτά.

«Η αρχιτεκτονική είναι πολύ απλή», εξηγεί ο Tapley. «Έχεις ένα λέιζερ, έναν καθρέφτη». Το λέιζερ εκτοξεύεται στον πολύ μικροσκοπικό καθρέφτη, ο οποίος περιστρέφεται σαν κορυφή, παρέχοντας την περιστροφή που λαμβάνει το συμβατικό lidar από το γύρισμα ενός ολόκληρου κάδου γύρω.

Είναι αρκετά απλό, έως ότου θέλετε να μετακινήσετε το λέιζερ πάνω-κάτω εκτός από το να περιστρέφετε κυκλικά. Στη συνέχεια, θα πρέπει να το "διαβιβάσετε" από έναν άλλο καθρέφτη, ο οποίος περιστρέφεται σε έναν άλλο άξονα. Ή μπορείτε να τραβήξετε πολλά λέιζερ σε έναν καθρέφτη. Είτε έτσι είτε αλλιώς, το κόστος και η πολυπλοκότητα αρχίζουν να χτίζονται.

«Το να βεβαιωθείς ότι όλα είναι τέλεια ευθυγραμμισμένα δημιουργεί προκλήσεις», εξηγεί ο Tapley. «Αν έχετε αυτό το λέιζερ σε έναν καθρέφτη που περιστρέφεται και στους δύο άξονες, μερικές φορές μπορεί να είναι ευαίσθητο σε κραδασμούς και κραδασμούς». Ξέρεις, σαν τον τύπο που μπορεί να βρεις σε ένα αυτοκίνητο, που αναπηδά στο δρόμο στα 70 μίλι/ώρα.

Η Eldada επισημαίνει άλλα θέματα. «Οι καθρέφτες Micro MEM ξεφεύγουν από την ευθυγράμμιση. Δεν διατηρούν βαθμονόμηση. Όταν υπάρχουν μεγάλες αλλαγές στη θερμοκρασία, πρέπει να βαθμονομηθούν εκ νέου κατά τη διάρκεια της ζωής τους».

lidar mems

«Αν κολλήσουν οι καθρέφτες, έχεις πρόβλημα με την ασφάλεια των ματιών», επισημαίνει. Και το φως του ήλιου μπορεί να προκαλέσει τη δική του καταστροφή. «Έχετε μεγάλα προβλήματα όταν αντικρίζετε τον ήλιο», λέει η Eldada. «Το φως του ήλιου θα το χτυπήσει, το φως θα αντανακλάται μέσα στο lidar και θα κορεστεί τους ανιχνευτές και θα πνίξει το σήμα».

Με τόσες πολλές διαφορές μεταξύ και των τριών τύπων lidar επόμενης γενιάς, η Aptiv αντισταθμίζει τα στοιχήματά της δουλεύοντας –και επενδύοντας– σε όλους αυτούς. «Κάθε ένα έχει διαφορετικές ανταλλαγές σε σχέση με το οπτικό πεδίο, το εύρος και την ανάλυση», εξηγεί ο Tapley. "Ανάλογα με το πού βρίσκεται αυτό το lidar στο όχημα, αυτό θα υπαγορεύσει ποιο από αυτά πρέπει να είναι το πιο σημαντικό."

Το lidar που βλέπει στο πλάι, για παράδειγμα, μπορεί να μην χρειάζεται την εμβέλεια που χρειάζεται το μπροστινό lidar. Με την ανάμειξη και την αντιστοίχιση μεταξύ της ποικιλίας, η Aptiv ελπίζει να αξιοποιήσει το καλύτερο όλων των κόσμων.

Πού είναι λοιπόν το αυτο-οδηγούμενο αυτοκίνητό μου;

Το 1999, η Jaguar παρουσίασε το πρώτο cruise control που βασίζεται σε ραντάρ στο XK, ένα κουπέ που πωλήθηκε για περίπου 100.000 δολάρια σε σημερινά δολάρια. Εκείνη την εποχή, οι αισθητήρες ήταν τόσο ακριβοί που, όπως λέει ο Tapley, «Οι άνθρωποι αστειεύονταν ότι έπαιρνες ένα δωρεάν Jag με κάθε αγορά ραντάρ».

Σήμερα, μπορείτε να αποκτήσετε το ίδιο χαρακτηριστικό σε ένα Corolla 18.000 $. Είμαστε κάπως στην ίδια καμπύλη μάθησης με το lidar», λέει. «Μέχρι να ωριμάσει η στερεά κατάσταση και να εισέλθει στη μαζική παραγωγή, αυτά τα οχήματα θα είναι αρκετά απαγορευτικά για έναν μέσο καταναλωτή να τα έχει».

fisker emotion lidar τριών γωνιών

Ο αισθητήρας lidar στερεάς κατάστασης $900 της Quanergy βοηθά να γίνει αυτό. Το επερχόμενο Fisker EMotion θα είναι το πρώτο όχημα που θα βγει στους δρόμους με αυτούς τους αισθητήρες μέσα - πέντε από αυτούς - όταν φτάσει το 2019. Όχι μεγαλύτερο από το πακέτο μπαταριών για ένα τρυπάνι μπαταρίας, είναι θαμμένα σε αεραγωγούς, κρυμμένα πίσω από χρωμιωμένες γρίλιες και εντελώς αόρατα εκτός και αν τα ψάχνετε. Πολύ μακριά από τους περιστρεφόμενους κουβάδες του χθες.

Solid-state lidar σημαίνει ότι τα αυτόνομα αυτοκίνητα δεν θα είναι μόνο ρομπότ για τους πλούσιους.

Η Eldada πιστεύει ότι θα δούμε αυτόνομα αυτοκίνητα επιπέδου 4 από έναν διαβόητο «επιθετικό» Αμερικανό κατασκευαστή ήδη από το 2020. «2021, 2022, θα δείτε πολλά άλλα. Το 2023 είναι η μεγάλη χρονιά. Οι περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες θα έχουν αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα».

Ενώ η τιμή του Fisker θα είναι 130.000 $, μπορεί να καταλήξει να μοιάζει πολύ με τη Jaguar XK του 1999: Ένας ακριβός προάγγελος της τεχνολογίας που θα έρθει. Σε τελική ανάλυση, το solid-state lidar σημαίνει ότι τα αυτόνομα αυτοκίνητα δεν θα είναι απλώς robochauffeurs για τους πλούσιους. «Σημαίνει ότι ο καθένας μπορεί να έχει αυτο-οδηγούμενο αυτοκίνητο», λέει η Eldada. «Δεν είναι μόνο για τη Mercedes S-Class και τη BMW Σειρά 7. Αυτό σημαίνει ότι όσοι οδηγούν Toyota Corollas θα έχουν επίσης αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα».

Και όσο θεμελιώδης και αν ακούγεται αυτή η αλλαγή, τα αυτοκίνητα μπορεί να είναι μόνο η αρχή για το lidar solid-state. «Θα το δείτε σε συσκευές, θα το δείτε σε wearables, στα κράνη των πυροσβεστών και των στρατιωτών. Οι εφαρμογές είναι σχεδόν απεριόριστες».

Συστάσεις των συντακτών

  • Η Volkswagen εγκαινιάζει το δικό της πρόγραμμα δοκιμών αυτοοδηγούμενων αυτοκινήτων στις Η.Π.Α.
  • Οι Robotaxis έχουν ένα πρόβλημα επιβατών που κανείς δεν σκέφτηκε
  • Η Ford και η VW κλείνουν την αυτόνομη μονάδα αυτοκινήτων Argo AI
  • Το Drive Concierge της Nvidia θα γεμίσει το αυτοκίνητό σας με οθόνες
  • Τα ρομποτικά ταξί της Cruise κατευθύνονται προς την Αριζόνα και το Τέξας