Хабрахабр

[Перевод] Как десяток ведущих компаний пытаются создать мощный и недорогой лидар

Лидар совершенно необходим для робомобилей – и вот, как работают некоторые из ведущих датчиков

Датчики предоставляют компьютеру трёхмерное облако точек, обозначающее окружающее автомобиль пространство, а его концепт помог командам выиграть конкурс DARPA Urban Challenge в 2007 году. Лидар, или световой радар, это технология, критически важная для создания робомобилей. С тех пор системы лидаров стали стандартом для робомобилей.

Все они наобещали более приемлемые цены и улучшенную эффективность работы. В последние годы были созданы десятки стартапов, работающих с лидарами, и соревнующимися с лидером индустрии Velodyne. В той статье не было подробностей по поводу самих компаний – в основном потому, что они держали информацию о работе своей технологии в тайне.
Но за последний год я получал непрерывный поток рекламы, исходящей от разработчиков лидаров, и побеседовал с большим количеством их представителей. В 2018 году журнал Ars уже делал подборку основных тенденций в индустрии лидаров, и описал, почему эксперты ожидали появления улучшенных и менее дорогих систем в ближайшие несколько лет. Всё это общение позволило составить неплохое представление не только о тенденциях индустрии лидаров, но и о технологиях и бизнес-тратегиях отдельных компаний. Журнал Ars находится на связи директорами, по меньшей мере, восьми таких компаний, а также с компаниями, занимающимися анализом индустрии или их клиентами.

После описания этих возможностей будет легче понять технологии девяти ведущих компаний, разрабатывающих лидары. Сегодня существует три основных отличия лидаров друг от друга.

Поэтому мы не будем описывать собственную технологию лидаров от Waymo, стартапы, работающие с лидарами, которые купили себе GM и Ford в 2017 году, или попытки разработки лидаров от более крупных компаний, таких, как Valeo (сделавшая лидар для моделей Audi 2018 и 2019 годов A7 и A8), Pioneer или Continental. Чтобы не раздувать зря статью, мы опишем независимые компании, которые в основном занимаются лидарами. Сложно выпытать у этих крупных компаний подробности об их технологиях, но и без них есть, что описать.

Три крупных фактора, отличающих лидары друг от друга

Базовая идея лидара проста: датчик испускает лазерные лучи в разных направлениях, и ждёт, пока их отражения вернутся. Скорость света известна, и время в пути туда и обратно даёт точную оценку расстояния.

Каждый изготовитель лидаров должен принять три базовых решения: как направлять лазер в разные стороны, как измерять время на путь туда и обратно, и свет какой частоты использовать. И хотя базовая идея проста, детали усложняют всё очень быстро. Мы рассмотрим каждое из них по очереди.

Технология управления лучом

Большинство ведущих лидаров используют один из четырёх методов направления лазерных лучей в разные стороны (две компании, Baraja и Cepton, сообщили, что используют другие технологии, которые они не объяснили):

  • Вращающийся лидар. Velodyne создала современную лидарную индустрию в 2007, представив лидар, в котором было размещено 64 лазера по вертикали, и вся эта штуковина вращалась со скоростью в несколько оборотов в секунду. Датчики из вышего сегмента от Velodyne до сих пор используют такую технологию, и, по крайней мере, один из конкурентов, Ouster, поступил так же. Преимущества такого подхода – покрытие на 360 градусов, но критики ставят вопросы о том, можно ли сделать дешёвый и надёжный вращающийся лидар, подходящий для массового рынка.
  • Механический сканирующий лидар использует зеркало, перенаправляя единственный лазерный луч в разных направлениях. Некоторые из компаний используют подход под названием «микроэлектромеханическая система» (МЭМС) для управления зеркалом.
  • Активная фазированная антенная решетка использует ряд излучателей, способных изменять направление лазерного луча, подстраивая относительную фазу сигнала между соседними передатчиками. Мы подробно опишем эту технологию в секции про Quanergy.
  • Лидар на основе вспышек подсвечивает всю область сразу. Существующие технологии используют один широкоугольный лазер. Технология испытывает трудности с большими расстояниями, поскольку до любой точки доходит лишь малая часть лазерного света. По меньшей мере, одна компания, Ouster, планирует создать многолазерную вспышку, в которой будет массив из тысяч или миллионов лазеров, направленных в разные стороны.

Измерение расстояния

Лидар измеряет время, которое требуется свету для того, чтобы дойти до объекта, и отразиться от него. Есть три простых способа сделать это:

  • Время в пути. Лидар отправляет короткий импульс и измеряет, сколько времени пройдёт до фиксации возвращающегося импульса.
  • Лидар непрерывного излучения с частотной модуляцией (НИЧМ). Отправляет непрерывный луч света, частота которого постоянно меняется во времени. Луч разбивается на два, и один из них отправляется во внешний мир, а потом по возвращению объединяется с другим. Поскольку частота у источника луча меняется непрерывно, разница в пути двух лучей выражается через разность их частот. В результате получается картина интерференции, частота биений которой является функцией от времени в пути (и, следовательно, от расстояния). Этот путь может показаться беспричинно усложнённым, но у него есть парочка преимуществ. Лидар НИЧМ устойчив к интерференции от других лидаров или от Солнца. Лидар НИЧМ может также использовать допплеровское смещение для измерения скорости объектов, а не только расстояния до них.
  • Лидар непрерывного излучения с амплитудной модуляцией (НИАМ) можно рассматривать, как компромисс между двумя предыдущими вариантами. Такой лидар, как и простой датчик, измеряющий время в пути, отправляет сигнал, а потом измеряет время, которое у него ушло на то, чтобы отразиться и вернуться. Но если простые системы отправляют один импульс, лидар НИАМ отправляет сложную схему (псевдослучайный поток цифровых нулей и единиц). Сторонники подхода говорят, что благодаря этому лидар НИАМ более устойчив к интерференции.

Длина волны лазера

Описанные в данной статье лидары используют один из трёх вариантов длин волн: 850, 905 или 1550 нм.

Одна из них – безопасность глаз. Этот выбор имеет значение по двум причинам. Если лазер будет слишком мощным, он может причинить глазу непоправимый вред. Жидкость внутри глаза прозрачна для света с длиной волны 850 и 905 нм, что позволяет свету дойти до сетчатки.

Увеличение мощности позволяет увеличивать дальность действия. С другой стороны, глаз непрозрачен для глаза с длиной волны 1550 нм, что позволяет таким лидарам работать на большей мощности, не вредя сетчатке.

Детекторы, работающие с частотами 850 и 905 нм, можно создать на основе недорогих и распространённых кремниевых технологий. Так почему же все не используют лазеры с длиной волны 1550 нм в лидарах? Для создания лидара с длиной волны 1550 нм требуется использовать экзотические и дорогие материалы, такие, как арсенид галлия-индия.

На выставке CES в Лас-Вегасе в этом году один человек сообщил, что мощный лазер на 1550 нм в лидаре от AEye испортил ему камеру. И хотя лазеры на 1550 нм могут работать с большей мощностью, не представляя угрозы для глаз, такие уровни мощности могут приводить к другим проблемам. И, конечно, лазеры большей мощности потребляют больше энергии, что уменьшает дальность хода и энергетическую эффективность машины.

Учтя всё это, давайте рассмотрим десятку ведущих разработчиков лидаров.

Velodyne


Три продукта Velodyne: Alpha Puck, Velarray и Veladome

Управление лучом: вращение.

Измерение расстояний: время в пути.

Длина волны: 905 нм

Характерные вращающиеся лидары компании часто используются в робомобилях, и компания, скорее всего, останется лидером рынка в 2019. Velodyne изобрела современный трёхмерный лидар более десяти лет назад, и с тех пор доминирует на этом рынке. Однако некоторые наблюдатели задаются вопросом, сможет ли компания поддерживать свою лидирующую позицию в последующие годы.

Velodyne представила новую модель на 128 лазеров, которая, по слухам, будет ещё дороже — $100 000. В конце 2017 флагманские лидары Velodyne на 64 лазера продавались по $75 000 за штуку.

В закупках автомобильных масштабов цены существенно ниже, и мы активно поставляем автопроизводителям продукцию по низким ценам». Касательно этих цифр представитель Velodyne ответил: «Мы не раскрываем стоимость продукции, однако, озвученные цены характерны для единичных продуктов.

Также Velodyne продаёт и твердотельную модель, Velarray. Velodyne продаёт и менее дорогие лидары, включая 16-лазерную "шайбу", которая в прошлом году продавалась по $4000. Velodyne ожидает, что в оптовых объёмах эта модель в итоге будет стоить менее $1000. Velodyne говорит, что это система с длиной волны в 905 мм «с проприетарным методом управления лучом без трения». Однако эти лидары не дают такого высокоточного результата, как вращающиеся модели на 64 и 128 лазеров.

Некоторые критики утверждают, что у Velodyne были трудности с производством и качеством продукции.

«Деликатные движущиеся датчики лидара, являющиеся средством к существованию компании, оказалось сложно производить эффективно и с высоким качеством, и они могут быть раздражающе хрупкими при применении в автомобилях», писал недавно журналист Эд Нидермайер, цитируя источники сектора робомобилей.

Представитель компании поспорил с таким отзывом, утверждая, что Velodyne «за годы работы довела науку изготовления этих датчиков в больших количествах до совершенства», и что «было доказано, что они выдерживают жёсткие условия эксплуатации в автомобилях».

У Veoneer есть большой опыт создания компонентов, удовлетворяющих стандартам качества автомобильных компаний, и у неё могут появиться идеи о внесении изменений в классический дизайн Velodyne с целью улучшения качества и уменьшения цены продукта. Недавно Velodyne подписала лицензионный договор с Veoneer, известной компанией в цепочки поставок автомобильных запчастей. Однако им нужно действовать быстро, поскольку целый ряд других компаний уже нацелился на место лидера.

Luminar

Управление лучом: механическое сканирование

Измерение расстояний: время в пути.

Длина волны: 1550 нм

Компания занимается этим бизнесом с 2012 года, и в прошлом году начала производство лидаров в больших количествах. Многие считают Luminar одним из главных соперников Velodyne. Компания утверждает, что качество её продукции находится на высшем уровне.

Использование безопасной для глаз длины волн позволяет Luminar выкручивать мощность лазера, благодаря чему лидар дальше видит. В частности это происходит благодаря тому, что в Luminar решили использовать лазеры с длиной волны 1550 нм. Это должно быть дорого, но Luminar в прошлом году сообщили нам, что стоимость приёмников в их лидарах составляет всего $3. Но лазеры на 1550 нм означают, что Luminar приходится использовать экзотический арсенид галлия-индия для обнаружения вернувшихся импульсов.

Это особенно важно, поскольку лидары от Luminar представляют собой фиксированные датчики с полем зрения в 120 градусов. В прошлом году в ответ на наши расспросы о Luminar президент компании Velodyne Марта Холл указала нам на серьёзный недостаток лидаров от Luminar – большое энергопотребление. Однако затем в письме представитель Luminar ответил, что последняя версия их лидара значительно уменьшила потребление энергии по сравнению с ранними моделями, и потребляет «на круг примерно 50 Вт». Это значит, что для обеспечения просмотра всех 360 градусов потребуется четыре прибора от Luminar (с учётом наложения их полей зрения), вместо всего одного от Velodyne или Ouster.

В прошлом мае директор Luminar Остин Рассел рассказал нам, что их лидар должен будет «подешеветь до нескольких тысяч долларов», чтобы суметь состязаться на потребительском рынке, и что этот вопрос для компании «не является проблемой». Также Luminar ничего не сообщает по поводу цен. Однако из этого следует, что в то время стоимость приборов получалась значительно выше нескольких тысяч.

За последние 18 месяцев Luminar сумела заключить партнёрские соглашения с компаниями Toyota, Volkswagen и Volvo. Luminar опережает многих изготовителей лидаров в области реальных поставок, поскольку начала массовое производство более девяти месяцев назад.

Он сказал мне, что крупнейшие компании разрабатывают робомобили на основе лидаров от Luminar, и им дорого обойдётся переход на продукцию конкурентов в будущем. В недавнем интервью Рассел указал на эти сделки, назвав их крупнейшими конкурентными преимуществами компании.

AEye

Управление лучом: механическое сканирование

Измерение расстояний: время в пути.

Длина волны: 1550 нм

Она использует механическое сканирующее зеркало для управления лучами. У AEye много общего с Luminar. В результате у лидара от AEye впечатляющие характеристики по дальности. Она использует лазер безопасной для глаз длины волны 1550 нм, позволяя ему работать на больших уровнях энергии. AEye говорит, что их лидар может видеть на расстоянии вплоть до 1000 м – это гораздо больше, чем те 200-300 м, которыми хвастаются самые дорогие устройства.

Он сказал, что многие лидары конкурентов основаны на диодных лазерах, «ограниченных мощностью в 100-150 Вт. В декабрьском интервью директор AEye Люис Дюссан расхваливал высокоэнергетические импульсы, которые способны выдавать волоконные лазеры лидара AEye. Волоконные лазеры могут доходить до 100 000 Вт – очень короткий импульс, большое количество сигнала».

В этом году на выставке CES в Лас-Вегас один человек рассказал журналу Ars, что его дорогая камера оказалась испорченной, когда он сделал фотографию лидара от AEye. Большая энергия позволяет увеличивать расстояние, но у неё есть и свои недостатки. А камеры – нет. Глаза заполнены жидкостью, непроницаемой для волн длиной 1550 нм. Видимо, мощный лазер AEye попал на хрупкую матрицу фотокамеры.

Но Ангус Пакала, директор конкурирующей компании Ouster, спорит с этим. В заявлении для журнала Ars компания AEye описала повреждение камеры как проблему, присущую всей индустрии. И точка». Он писал: «Наши сенсоры безопасны для глаз и камер. Luminar сообщила, что «мы провели всесторонние испытания с той же камерой с теми же линзами и с теми же настройками, что были у повреждённой на CES, и не смогли причинить ей вреда» при помощи лидара от Luminar.

Лидар AEye использует другой подход, который компания называет «подвижным сканированием». Большинство лидаров используют фиксированную схему сканирования. Согласно Дюссану, подвижная схема сканирования работает с гибкостью волоконного лазера. Схему сканирования AEye можно настроить программно и менять динамически. ПО управляет не только тем, когда произойдёт следующее измерение, но и тем, сколько энергии будет использовано – и, следовательно, какое расстояние будет измерено в следующий раз. «От снимка к снимку можно контролировать энергию импульсов», — сказал он Ars.

В итоге может получиться скан с высоким разрешением, который поможет различить пешехода, мотоцикл или габаритный мусор, оставшийся на дороге. В результате, когда лидар замечает далеко находящийся объект, он может увеличить разрешение сканирования и уровень энергии в данной части изображения, и получить больше точек данных.

Если лидар будет тратить много времени на сканирование уже распознанных объектов, возникает опасность, что на систематическое сканирование времени останется слишком мало, из-за чего он пропустит другие объекты. С другой стороны, существует опасность чрезмерной оптимизации.

Ouster

Управление лучом: вращение

Измерение расстояний: время в пути.

Длина волны: 850 нм

Это вращающиеся системы, измеряющие время импульсов в пути, и обе компании продают приборы с 16, 64 и 128-ю лазерами. На первый взгляд, лидар от Ouster выглядит очень похоже на Velodyne. И это не совпадение: Ouster специально разрабатывала продукцию так, чтобы её можно было использовать для замены приборов от Velodyne, поскольку многие потенциальные клиенты освоились с их классическим форм-фактором.

Классический дизайн Velodyne, судя по патенту, использует 64 отдельных лазера и 64 отдельных детектора. Но если вскрыть устройства от Ouster, окажется, что внутри они выглядят совсем не так. Такой интегрированный дизайн может кардинально уменьшить стоимость и сложность производства лидаров. Ouster же придумала, как упаковать 64 лазера на один чип, а второй их чип содержит 64 датчика, распознающих отражённый свет.

Ouster говорит, что его дальность работы сравнима с самыми дорогими лидарами от Velodyne. Самый сложный из лидаров Ouster, поставки которого должны начаться в этом году, это OS-2, 64-лазерный прибор, продающийся по $24 000. Ouster также продаёт лидары и с меньшим радиусом действия всего за $3500.

Поскольку VCSEL излучают перпендикулярно поверхности подложки, много лазеров можно разместить на полупроводниковом кристалле. Ouster может запихнуть 64 лазера на чип, используя поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором (VCSEL) — в отличие от обычных лазерных диодов, излучающих в плоскости, параллельной поверхности. В Ouster говорят, что придумали, как создать лидар высокой эффективности при помощи VCSEL. Технология уже давно используется в таких пользовательских приложениях, как компьютерные мыши, но она всегда считалась недостаточно мощной для использования в лидаре.

Как и VCSEL, SPAD можно изготовить при помощи стандартных технологий производства кремниевых чипов, и в один кристалл можно запихнуть много SPAD. Ouster использует ещё одну полупроводниковую технологию, диоды однофотонного каскада (SPAD), чтобы обнаруживать возвратившийся свет. Компании просто пришлось заменить в старой модели чипы с 64 лазерами и 64 детекторами на новые 128-е чипы. Благодаря этому Ouster было довольно несложно перейти с 64-лазерных приборов в прошлом году на 128-лазерные, анонс которых состоялся в январе, а поставки начнутся летом.

Он рассчитывает, что за несколько лет компания представит лидары, в распоряжении которых будут тысячи – а, возможно, и миллионы – лазеров VCSEL и детекторов SPAD. И обновление с 64 до 128 лазеров – это только начало, утверждает директор Ангус Пакала.

Но Пакала говорит, что ту же технику можно использовать и для создания двумерных массивов из лазеров и детекторов – наподобие матрицы в фотоаппарате. Пока что Ouster концентрируется на создании одномерных массивов лазеров для использования во вращающемся датчике, похожем на устройства от Velodyne. В результате у лидара будут преимущества вспышки – никаких движущихся частей, возможность воспринять «кадр» сразу и целиком – без жертв дальности обычного лидара. Это может привести к созданию нового класса лидаров на основе вспышек, где каждый «пиксель» будет обслуживать своей парой лазер-детектор.

Пакала утверждает, что VCSEL ещё есть куда улучшать по таким параметрам, как яркость, стоимость и энергоэффективность. Суть стратегии Ouster заключается в том, чтобы использовать в своих интересах промышленную базу потребительской электроники, в которой VCSEL уже используются в компьютерных мышках, для дальномеров у камер смартфонов, и в других областях. А все улучшения технологий VCSEL (и SPAD) будут автоматически работать на руку Ouster.

Blackmore

Управление лучом: механическое сканирование.

Измерение расстояний: непрерывное излучение с частотной модуляцией.

Длина волны: 1550 нм

Однако её интересует индустрия оптических коммуникаций, а не потребительской электроники. Как и Ouster, Blackmore надеется использовать в своих целях развёрнутую инфраструктуру полупроводниковой промышленности.

Они отправляют информацию, закодированную в свете, улавливают свет позже и извлекают информацию из него. На первый взгляд, лидары и устройства оптической связи отличаются друг от друга, но на самом деле у них больше общего, чем можно было представить.

«Пользуясь наработанными за десятилетия решениями в области оптоволоконной связи, мы с уверенностью заявляем, что наши схемы масштабируемы и надёжны». «Оптический слой Blackmore создан на основе стандартных компонентов для оптоволоконной связи», — написано на сайте компании.

Вместо вращения на 360 градусов, лидар зафиксирован с полем зрения в 120 градусов по горизонтали и 30 градусов по вертикали. Практически во всех других аспектах лидар Blackmore удивительно сильно отличается от продукции компаний Ouster и Velodyne. Он использует непрерывное излучение с частотной модуляцией для измерения расстояний, что позволяет измерять и скорость объектов.

Первоначальная его стоимость составляет $20 000, и он обладает впечатляющими характеристиками. Blackmore несколько недель назад представила новый интересный лидар на CES. Компания надеется со временем постепенно снижать стоимость лидара.

Baraja

Управление лучом: спектроскопическое сканирование.

Измерение расстояний: непрерывное излучение с амплитудной модуляцией.

Длина волны: 1550 нм

Baraja – один из самых необычных стартапов, о которых я рассказывал в прошлом году – и один из наиболее таинственных.

Это может выйти дорого, а также требует расстановки хрупкой электроники по краям машины, где её очень легко повредить. У большинства лидаров поле зрения составляет 120 градусов или меньше, что означает необходимость покупать не менее четырёх штук для обеспечения полного покрытия 360 градусов.

Находящийся там обработчик сигналов соединяется по оптоволокну с четырьмя дешёвыми и прочными головками датчиков, которые можно разместить снаружи машины. Идея Baraja состоит в том, чтобы переместить всю хрупкую электронику в багажник.

Они дёшевы, надёжны, хорошо выдерживают стихии. В интервью прошлым летом директор компании Федерико Колларте сказал мне, что четыре головки датчиков «состоят, по сути, из кремниевого стекла. В случае аварии нужно будет просто заменить головку датчика».

Проблема в том, что я не могу сообразить, как она будет работать – и не смог убедить Колларте пояснить мне её в деталях. Привлекательная идея.

Просто представить, как можно управлять таким лучом в одном измерении, но сложно понять, как достичь двумерного управления". Baraja описывает свой лидар как «лидар спектроскопического сканирования», что означает, что лучи лазеров управляются изменением частоты света, проходящего через призму.

И у нас ещё есть вспомогательная механическая система». Когда я спросил об этом Колларте, он сказал: «Для второго измерения мы используем тот же концепт спектрального сканирования.

Он сказал, что она «использует такую же призматическую оптику – этот момент мы всё ещё держим в секрете». Он добавил, что эта система не включает в себя ни зеркала, ни вращающиеся лазеры.

Колларте рассказал нам, что одним из преимуществ такого подхода является то, что «для отдельных импульсов не требуется больших энергий». Также Baraja остаётся единственной компанией из тех, с кем мы общались, использующей непрерывное излучение с амплитудной модуляцией для измерения расстояний. Некоторые оптические компоненты могут повредиться из-за скачков энергии, и их отсутствие даёт инженерам гибкость в использовании более широкого спектра вариантов — что потенциально позволит создать менее дорогую и более надёжную технологию.

Baraja, судя по всему, находится на ранних этапах коммерциализации, но Колларте говорит, что при производстве сотен тысяч устройств компания рассчитывает снизить их стоимость до «нескольких сотен» долларов. Колларте говорит, что Baraja (как и Blackmore) старается «перенести компоненты и технологии из оптических телекоммуникаций», где большая экономия на масштабе позволяет удерживать стоимость продукта на низком уровне.

Quanergy

Управление лучом: Активная фазированная антенная решетка.

Измерение расстояний: время в пути.

Длина волны: 905 нм

Но критики говорят, что компания не сумела выполнить свои обещания. Вокруг Quanergy три года назад развернулась сильная шумиха, когда она объявила о создании твердотельного продукта со стоимостью менее $250, которую можно будет достигнуть при масштабном производстве.

«У Quanergy, судя по всему, с трудом получается заставить датчики работать на нужных дистанциях», — сказал в интервью Сэм Абулсамид, аналитик из компании Navigant.

Как было указано в пояснении к концепции 2017 года: Quanergy – одна из немногих компаний, делающих лидары по технологии активной фазированной антенной решетки.

Фазированная решётка – это ряд передатчиков, способных менять направление электромагнитного луча, подстраивая относительную фазу сигнала от одного передатчика к другому.

Чтобы отклонить луч влево, передатчики сдвигают фазу сигнала отправляемого каждой антенной, и сигнал от передатчиков слева оказывается позади сигнала передатчиков справа. Если все передатчики синхронно излучают электромагнитные волны, луч отправится прямо, т.е., перпендикулярно массиву. Для отклонения луча вправо решётка совершает противоположное действие, сдвигая фазу самых левых элементов вперёд по отношению к правым.

Оптические фазированные решётки применяют тот же принцип к свету, упаковывая массив лазеров на достаточно небольшом чипе. Такая технология десятилетиями использовалась в радарах, где передатчиками служат антенны радаров.

При отсутствии движущихся частей твердотельное устройство могло бы быть дешёвым, надёжным и универсальным. Если бы Quanergy удалось заставить эту технологию хорошо работать, у неё была бы масса преимуществ. Лидар от Quanergy, как и прибор от AEye, настраивается программно и динамически переключается между разрешением и скоростью обновления.

В ноябрьском интервью директор Луэй Эльдада сказал, что «мы проходим нужные этапы, мы идём по графику». Но у Quanergy нет особенных успехов на рынке. К примеру, Ангус Пакала был сооснователем Quanergy до того, как уйти и основать компанию Ouster в 2015-м. Но есть причины сомневаться в этом.

Эльдада сказал мне, что теперь у Quanergy появился более типичный лидар с механическим наведением, предназначенный для рынка безопасности. Абульсамид указывает на недавний интерес Quanergy к использованию лидаров в промышленной безопасности – в этой области применения не требуются такие расстояния, как у робомобилей.

Cepton

Управление лучом: проприетарная технология микродвижений.

Измерение расстояний: время в пути.

Длина волны: 905 нм

Но Cepton – пример уважаемого производителя лидаров, в основном нацеленного на использование их технологии в передовых вспомогательных системах для водителей (ADAS). Полностью автоматические робомобили – наиболее требовательная область применения лидаров, и пока что я в основном описывал продукты, нацеленные на этот рынок. Но все ждут от автопроизводителей появления лидаров на машинах будущего, которые смогут обеспечить более сложные ADAS-системы. Сегодняшние системы ADAS используют радары и камеры для контроля полосы и динамического круиз-контроля.

Поэтому такие компании, как Cepton, нацеливаются на производство лидаров средней дальности, достаточно доступных для их включения в автомобили, которые будут выпускать уже через несколько лет. Проблема в том, что, как мы увидели, лучшие лидары стоят десятки тысяч долларов, и эта ситуация может не поменяться даже при их производстве в промышленных масштабах.

И когда я спросил директора Cepton Джун Пей о лидаре дальнего действия, требуемого для робомобилей, он открестился от этого рынка, сказав, что не думает, что клиенты начнут запрашивать подобные устройства в больших количествах «в обозримом будущем».

Cepton утверждает, что её конкурентным преимуществом является цена. Вместо этого Cepton сконцентрировалась на рынке ADAS, где уже начинают заключать сделки на крупные объёмы поставок.

Прошлым летом Cepton объявила о сделке с Koito, японской компанией и одним из крупнейших мировых поставщиков автомобильных фар, по которой та включит их технологию лидаров в дизайн фар. «Мы – единственная компания, способная продавать лидары дешевле $1000», — сказал Пей. Это значит, что если автопроизводитель решит, что лидар от Cepton устраивает их по всем параметрам, он сможет без проблем добавить такую возможность в свои автомобили.

Традиционные МЭМС используют для перенаправления света крохотное механически перемещающееся зеркальце. Пей сказал мне, что технология микродвижения, управляющая лучом, уникальна для этой индустрии. Он также описал его, как «небольшую вибрационную систему, работающую по принципу динамика» – но отказался раскрывать подробности. Но Пей говорит, что Cepton использует «очень проприетарный оптический дизайн, устраняющий зеркальце, но всё равно способный получать картинку высокого разрешения».

Innoviz

Управление лучом: механическое сканирование.

Измерение расстояний: время в пути.

Длина волны: 905 нм

Она торгует доступными лидарами средней дальности, подходящими для использования в ADAS. Innoviz, как и Cepton, в основном концентрируется на сделках большого объёма с автопроизводителями. И весьма успешно.

Также в этом партнёрстве участвует Magna, известный поставщик, который поможет с логистикой, необходимой для установки готовой запчасти в тысячи автомобилей. В прошлом апреле BMW объявила о планах установить лидар от Innoviz в свои автомобили в 2021 модельном году.

Но сделка BMW выделяет Innoviz на фоне остальных конкурентов – BMW, судя по всему, серьёзно настроена на установку их лидаров в автомобили для продажи, а не просто покупает эти устройства для испытаний на прототипах. Автопроизводители экспериментируют со многими технологиями лидаров, поэтому многие их изготовители могут похвастать заключением сделок с OEM-производителями.

Он полон оптимизма касательно этой сделки". В производстве автомобилей сроки освоения новой продукции весьма велики, поэтому Innoviz будет чем заняться в ближайшие несколько лет, и, конечно, одна заключённая сделка позволит Innoviz заключать новые сделки в будущем.

В последней своей модели InnovizOne компания хвастается дальностью до 200 метров с объектами с 50% отражающей способностью и полем зрения в 120 градусов. Сделка с BMW, судя по всему, будет использоваться для реализации ADAS, но у Innoviz есть амбиции и в области робомобилей.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть