211service.com
Spinning-laserprobleem van zelfrijdende auto's
AFBEELDING MET DANK AAN VELODYNE LIDAR
Er zijn veel componenten nodig om een voertuig in staat te stellen zichzelf te besturen, maar één blijkt belangrijker en controversiëler te zijn dan de rest.
Dat essentiële ingrediënt is de lidar-sensor, een apparaat dat objecten in 3D in kaart brengt door laserstralen te laten weerkaatsen op de echte omgeving. Zelfrijdende voertuigen die worden getest door bedrijven zoals Alphabet, Uber en Toyota, zijn sterk afhankelijk van lidar om zichzelf te lokaliseren op de gedetailleerde kaarten die ze nodig hebben om zich te verplaatsen en om zaken als voetgangers en andere voertuigen te identificeren. De beste sensoren kunnen details van enkele centimeters zien op afstanden van meer dan 100 meter.
De meeste bedrijven in de race om zelfrijdende auto's te commercialiseren, beschouwen lidar als essentieel (Tesla is een zeldzame uitzondering en vertrouwt uitsluitend op camera's en radar). Radarsensoren kunnen niet veel details zien en camera's presteren niet goed in omstandigheden met weinig licht of verblinding. Vorig jaar botste een Tesla-voertuig op een trekker-oplegger, waarbij de bestuurder van de auto om het leven kwam, nadat de Autopilot-software de oplegger niet kon onderscheiden tegen een heldere lucht. Ryan Eustice, vice-president autonoom rijden bij Toyota, vertelde me onlangs dat het een open vraag was, zelfs of een minder ambitieus veiligheidssysteem waar het bedrijf aan werkt, zonder zou kunnen werken (zie Toyota test software voor achterbankstuurprogramma's die de controle in gevaarlijke momenten kan overnemen ).
Maar de zelfrijdende technologie is zo snel gegroeid dat de opkomende industrie last heeft van een soort lidar-lag. Het maken en verkopen van lidar-sensoren was voorheen een relatief nichebedrijf en de technologie lijkt nog niet volwassen genoeg om een standaardonderdeel te worden in miljoenen auto's.
Eén probleem wordt duidelijk uit een vluchtige blik op een prototype-auto: lidar-sensoren zijn omvangrijk. Dat is de reden waarom voertuigen die worden getest door Waymo, de zelfrijdende auto-eenheid van Alphabet, worden bekroond door een gigantische zwarte koepel en de sportgadgets van Toyota en Uber ter grootte van een koffieblikje.
Hoe een auto met lidar de wereld ziet.
Lidar-sensoren zijn ook duur en kosten duizenden of zelfs tienduizenden dollars per stuk. De meeste voertuigen die worden getest, hebben meerdere lidars aan boord en ondanks de relatief kleine aantallen op de weg, is de vraag een probleem geworden. De informatie vorige week gemeld dat lidarfabrikanten moeite hebben om bij te blijven, waardoor bedrijven zes maanden moeten wachten op een nieuwe sensor.
Dat alles helpt bij het verklaren van de rechtszaak die Waymo vorige maand tegen Uber heeft aangespannen. Waymo zegt bewijs te hebben dat een van zijn topingenieurs, Anthony Levandowski, ontwerpen voor aangepaste lidar-sensoren heeft gestolen voordat hij vertrok om Otto te starten, het zelfrijdende vrachtwagenbedrijf dat later door Uber werd overgenomen.
Toen ik vorig jaar Otto's garage bezocht, vertelde Lior Ron, een andere mede-oprichter van Otto, me dat Otto zijn eigen sensor had gebouwd omdat die op de markt niet het bereik of andere functies hadden die nodig zijn om zijn 18-wielers veilig op de snelweg te besturen . Waymo zegt nu dat de technologie van Otto in feite door zijn eigen team is ontwikkeld voor tientallen miljoenen dollars, wat resulteert in bruikbare sensoren die meer dan 90 procent minder kosten dan die van een paar jaar geleden.
Betere lidar is een kernonderdeel van Waymo's plan om van zelfrijdende auto's een massamarkt en een winstgevende propositie te maken. Het bedrijf heeft ontwikkeld drie verschillende sensoren die op verschillende afstanden naar objecten zoeken. Ze zouden een belangrijk en aantrekkelijk onderdeel vormen van de technologiebundel die het bedrijf zegt in licentie te geven aan gevestigde autofabrikanten.
Waymo is niet de enige die miljoenen uitgeeft om lidar-lag aan te pakken. Vorig jaar investeerden Ford en Baidu, het Chinese zoekbedrijf dat investeert in zelfrijdende auto's, gezamenlijk $ 150 miljoen in Velodyne, 's werelds grootste lidar-leverancier. Het bedrijf bouwt een nieuwe megafabriek in San Jose, die volgens de planning vanaf volgend jaar lidars gaat produceren.
Toch denken velen in de zelfrijdende auto-industrie dat lidar opnieuw moet worden uitgevonden als het praktisch genoeg wil worden. Velodyne is een van de vele bedrijven die werken aan ontwerpen die geen draaiende spiegels gebruiken om hun laserstralen de wereld in te sturen, zoals de apparaten op de weg tegenwoordig doen. Versies die hun lasers elektronisch sturen, beschreven als solid state, zouden veel goedkoper, kleiner en robuuster moeten zijn, omdat ze geen bewegende delen hebben.
Een afbeelding van een patentaanvraag laat zien hoe de zelfrijdende auto's van Alphabet lidar gebruiken om de weg in kaart te brengen.
Het is een theorie die nog volledig moet worden getest. Velodyne meldde afgelopen december dat zijn project een doorbraak had bereikt die lidars zo goedkoop zou kunnen maken als $ 50, maar het heeft niet gezegd wanneer het een solid-state apparaat zal uitbrengen. Startup Quanergy, dat vorig jaar $ 90 miljoen aan financiering binnenhaalde, zegt dat het dit jaar solid-state lidar-sensoren zal gaan produceren in een fabriek in Massachusetts en deze voor $ 250 zal verkopen, maar de volledige details van hun prestaties zijn onduidelijk. Auto-onderdelenleveranciers Continental en Valeo werken aan hun eigen vergelijkbare technologie, maar ze zeggen dat deze over twee of drie jaar op de markt zal komen.
Autofabrikanten, waaronder Ford en BMW, hebben gezegd dat ze in 2021 wagenparken van autonome auto's op de weg willen hebben. De prestaties, kosten en het uiterlijk van die voertuigen zullen worden bepaald door de voortgang van de sensoren die zo cruciaal zijn voor de prototypes van vandaag.