Självkörande bilars spinning-laserproblem

BILD MED TILLÄMPNING AV VELODYNE LIDAR

Många komponenter används för att göra ett fordon kapabelt att köra sig själv, men en visar sig vara mer avgörande och omtvistad än alla andra.

Den viktiga ingrediensen är lidarsensorn, en enhet som kartlägger objekt i 3D genom att studsa laserstrålar från dess verkliga omgivning. Självkörande fordon som testas av företag som Alphabet, Uber och Toyota förlitar sig starkt på lidar för att lokalisera sig själva på de detaljerade kartor de behöver för att ta sig runt, och för att identifiera saker som fotgängare och andra fordon. De bästa sensorerna kan se detaljer på några centimeter på avstånd över 100 meter.

De flesta företag i jakten på att kommersialisera självkörande bilar anser att lidar är viktigt (Tesla är ett sällsynt undantag, som enbart förlitar sig på kameror och radar). Radarsensorer kan inte se mycket detaljer, och kameror fungerar inte bra i förhållanden med svagt ljus eller bländning. Ett Tesla-fordon körde in i en traktor-släp förra året och dödade bilens förare, efter att Autopilot-mjukvaran inte kunde se släpvagnen mot en klar himmel. Ryan Eustice, vice vd för autonom körning på Toyota, sa nyligen till mig att det var en öppen fråga även om ett mindre ambitiöst säkerhetssystem som företaget arbetar med skulle kunna fungera utan det (se Toyota testar programvara för baksätesförare som kan ta kontroll i farliga stunder ).

Men den självkörande tekniken har ökat så snabbt att den begynnande industrin lider av ett slags lidarlag. Att tillverka och sälja lidarsensorer var tidigare en relativt nischad affär, och tekniken verkar ännu inte vara mogen nog att bli en standardkomponent i miljontals bilar.

Ett problem är uppenbart från en tillfällig blick på en prototypbil: lidarsensorer är skrymmande. De är anledningen till att fordon som testas av Waymo, Alphabets självkörande bilenhet, toppas av en gigantisk svart kupol, och Toyotas och Ubers snurrande sportprylar lika stora som en kaffeburk.

Hur en bil med lidar ser på världen.

Lidar-sensorer är också dyra och kostar tusentals eller till och med tiotusentals dollar styck. De flesta fordon som testas har flera lidarer ombord, och trots det relativt lilla antalet på vägen har efterfrågan blivit ett problem. Informationen rapporterade förra veckan att lidartillverkarna kämpar för att hänga med, vilket tvingar företag att vänta ett halvår på en ny sensor.

Allt detta hjälper till att förklara stämningsansökan som Waymo väckte mot Uber förra månaden. Waymo säger att de har bevis på att en av dess främsta ingenjörer, Anthony Levandowski, stal design för anpassade lidarsensorer innan han lämnade för att starta Otto, det självkörande lastbilsföretaget som senare förvärvades av Uber.

När jag besökte Ottos garage förra året berättade Lior Ron, en annan Otto-medgrundare, för mig att Otto byggde sin egen sensor eftersom de på marknaden inte hade den räckvidd eller andra funktioner som behövs för att dess 18-hjulingar ska kunna styra sig själva på motorvägen. . Waymo säger nu att Ottos teknologi i själva verket utvecklades av det egna teamet till en kostnad av tiotals miljoner dollar, vilket resulterade i mer användbara sensorer som kostade mer än 90 procent mindre än för några år sedan.

Better lidar är en central del av Waymos plan att göra självkörande bilar till en massmarknad och ett lönsamt förslag. Företaget har utvecklats tre olika sensorer som letar efter föremål i olika avstånd. De skulle vara en viktig och attraktiv del av det teknikpaket som företaget säger att det kommer att licensiera till etablerade biltillverkare.

Waymo är inte den enda som spenderar miljoner för att ta itu med lidarlag. Förra året investerade Ford och Baidu, det kinesiska sökföretaget som investerar i självkörande bilar, tillsammans 150 miljoner dollar i Velodyne, världens ledande lidarleverantör. Företaget bygger en ny megafabrik i San Jose som är planerad att börja köra ut lidarer från och med nästa år.

Ändå tror många i den självkörande bilindustrin att lidar måste uppfinnas på nytt om det ska bli tillräckligt praktiskt. Velodyne är ett av flera företag som arbetar med design som inte använder snurrande speglar för att rikta sina laserstrålar ut i världen, som enheterna på vägen idag gör. Versioner som styr sina lasrar elektroniskt, som beskrivs som solid state, borde vara mycket billigare, mindre och mer robusta, eftersom de inte har rörliga delar.

En bild från en patentansökan visar hur Alphabets självkörande bilar använder lidar för att kartlägga vägen framåt.

Det är en teori som ännu inte har testats helt. Velodyne rapporterade i december förra året att dess projekt hade gjort ett genombrott som kunde göra lidarer så billiga som $50, men det har inte sagt när det kommer att släppa en solid state-enhet. Startup Quanergy, som förra året fick 90 miljoner dollar i finansiering, säger att de kommer att börja producera solid-state lidarsensorer på en fabrik i Massachusetts i år och sälja dem för 250 dollar, men fullständiga detaljer om deras prestanda är oklara. Bildelsleverantörerna Continental och Valeo arbetar på sin egen liknande teknologi, men de säger att den kommer ut på marknaden om två eller tre år.

Biltillverkare inklusive Ford och BMW har sagt att de vill ha flottor av autonoma bilar som körs på vägar till 2021. Prestandan, kostnaden och utseendet på dessa fordon kommer att formas av framsteg på sensorerna som är så avgörande för dagens prototyper.

Dölj