Race uz Affordable LiDAR

The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Race uz Affordable LiDAR


LiDAR kļūst arvien svarīgāks autonomo transportlīdzekļu rūpniecībā. LiDAR tehnoloģija kļūst arvien konkurētspējīgāka, un tiek veidota sacensība par pieņemamu LiDAR sensoru.

Lai brauktu droši, autonomie transportlīdzekļi prasa lielu daudzumu lielu datu klāstu un precīzu informāciju par viņu vidi. Automašīnām katru sekundi jāanalizē miljoniem punktu, lai izveidotu savu apkārtējās vides 3D modeli. Plaši atzīta metode, lai apkopotu šos datus, ir izmantot LiDAR sensoru, kas ietver automašīnā uzstādīto lāzeru banku, bieži automobiļa jumtu. Lai gan LiDAR var izmantot lāzera banku, lai apkopotu nepieciešamo informāciju, sensors tradicionāli ir bijis pārāk dārgs komerciālai lietošanai.

Laikā, kad golīta korporācijas saskaras ar LiDAR tehnoloģiju, daži uzņēmumi mēģina samazināt LiDAR cenu visiem.

LiDAR ir ļoti dārga īstenošana

Daži LiDAR sensori ir tikpat dārgi kā pati automašīna. Piemēram, augstas veiktspējas sensori, ko izmantoja agrīnās automašīnas, kuras bija pašizgāzēji, bija apmēram 70 000 ASV dolāru. Šīs pārmērīgās cenas mudina citus automašīnu ražotājus, piemēram, Tesla, izvēlēties citu ceļu un izmantot kameru, ultraskaņas sensoru un radaru kombināciju, nevis LiDAR vienības.

Neapstrādāti dati no HDL-64E. Foto pieklājīgi no Velodyne.

No otras puses, nesen tika veikts milzīgs pētījumu apjoms, lai samazinātu LiDAR sensoru izmaksas, vienlaikus cenšoties netraucēt tās veiktspēju. Lai gan LiDAR parasti sastāv no daudzām augstas kvalitātes optiskajām sastāvdaļām, kas atrodas rotācijas korpusā, vairāki uzņēmumi mēģina veidot cietvielu LiDAR sensori, kas konsolidē lielgabarīta sastāvdaļas vienā mikroshēmā. Tādā veidā viņi cer būtiski samazināt izmaksas un bruģēt ceļu uz jebkuru ar LiDAR saistītu tehnoloģiju komercializāciju.

Viens no šiem uzņēmumiem ir Velodyne LiDAR Inc., kas šobrīd ir pasaules līderis LiDAR nozarē. Lai gan uzņēmumam jau ir virtuāls monopols uz LiDAR tirgu, Ford un ķīniešu meklēšanas gigants Baidu kopā ir ieguldījuši 150 miljonus ASV dolāru uzņēmumā, lai padarītu LiDAR pieejamu par realitāti.

Velodēnas cietvielas LiDAR

Velodyne paziņoja par jaunu zemu izmaksu LiDAR, kas var radikāli mainīt daudzas nozares, piemēram, autonomus transportlīdzekļus, ridesharing, 3D kartēšanu un drones. Jaunajam sensoram, kas izstrādāts sadarbībā ar efektīvu jaudas pārveidošanu (EPC), ir mazāk kustīgu detaļu un tas nodrošina uzticamāku darbību nekā tradicionālie sensori. To var arī vienkārši integrēt lielākā sistēmā. Uzņēmums sagaida, ka masu ražošanā cietvielas LiDAR būs zem 50 ASV dolāru.

Saskaņā ar Velodyne LiDAR dibinātāja un izpilddirektora Deividu Hallu teikto, jaunajam sensoram ir trīs galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar iepriekšējiem modeļiem: tas ir mazāks, lētāks un uzticamāks.

Miniaturizēts sensors ir monolīta gallija nitrīda (GaN) integrālā shēma, kas apvieno visas nepieciešamās sastāvdaļas 4 mm kvadrātveida mikroshēmā.

Velodyne jaunais 4 mm LiDAR sensors, salīdzinot ar ASV ceturksni. Attēlu pieklājīgi no Velodyne.

Saskaņā ar Dr Alex Lidow, EPC Corporation ģenerāldirektors un līdzdibinātājs, GaN tehnoloģija var radīt lielāku attēlu izšķirtspēju, vienlaikus palielinot integrācijas līmeni un līdz ar to samazinot produkta izmaksas.

Diemžēl uzņēmums joprojām atsakās dalīties ar detalizētu informāciju par jauno sensoru veiktspēju.

Vai nebūs pagriežams LiDAR aizstās parasto LiDAR // velodynelidar.com/management.html "target =" _ blank "> Anod Gopalan, Velodyne pētniecības un attīstības piezīmju viceprezidents, ir kompromiss starp izmaksām un redzesloku. Piemēram, lai gan augstas veiktspējas LiDAR sensori ir tikpat dārgi kā 70 000 ASV dolāru, Velodīnai šobrīd ir citi sensori ar īsāku diapazonu un šaurāku redzes lauku, kas maksā apmēram dažus tūkstošus dolāru.

Viņš piebilst, ka jaunais sensors papildina esošos. Ir daudzas lietojumprogrammas, un katram lietojumam ir jāatbilst noteiktām vajadzībām. Lai izmantotu autonomu transportlīdzekli, 360 grādu redzamības lauks ir obligāts; tomēr ir daži progresīvi vadītāja palīdzības pieteikumi, kuriem nepieciešams daudz šaurāks redzes lauks. Velodyne izstrādā dzinēju, kas var aptvert abas šīs lietojumprogrammas. Pieteikums, kas balstās uz 360 grādu redzes lauku, uzņems motoru un ievieto rotējošā šķīdumā; tomēr mazāk prasīgs pielietojums ļaus motoram izmantot ne rotējošu risinājumu.

Saskaņā ar Gopalan teikto, Velodyne produkti mēģina precēties raidītāju un uztvērēju, lai varētu palielināt signāla / trokšņa attiecību. Turklāt uzņēmumam ir unikāla pieeja, lai atklātu objektus, kas ir ļoti tuvu sensoram vai ļoti tālu no tā.

Megafactory Advantage

2017. gada janvārī Velodine atvēra LiDAR Megafactory, kā arī pētniecības un attīstības iekārtu Sanhosē, CA, lai paliktu priekšā arvien pieaugošajai konkurencei. Jaunā rūpnīca ne tikai palielinās ražošanu, bet arī ir pietiekami liela, lai veiktu pietiekamu iekšējo testēšanu ar lielu attālumu no jaunās LiDAR tehnoloģijas.

Velodyne jaunā M unfactory . Image pieklājīgi no Business Wire.

Jau notiek jau esošo sensoru ražošana ar mērķi ražot vairāk nekā vienu miljonu sensoru 2018. gadā. Šīs rūpnīcas atvēršana ir solis, lai samazinātu lielās izmaksas, kas tradicionāli saistītas ar LiDAR tehnoloģiju.

Mēģinājumi Design Cheap LiDAR

Iepriekšējā amatā mēs apspriedām dažus uzņēmumus, kuri strādā pie lētākas LiDAR tehnoloģijas. Kopš tā laika citi spēlētāji ir nonākuši arēnā.

Innoluce Nīderlandē piesaista mikroelektromechanisko spoguļu sistēmu, lai iegūtu 100 dolāru risinājumu, kas piedāvā uzlabotu izšķirtspēju un diapazonu.

MIT pētnieki ir izmantojuši silikona fotoniku, lai samazinātu LiDAR līdz mazai mikroshēmai. Ražošanas process ir CMOS saderīgs un pētnieki uzskata, ka produkta izmaksas būs tikai 10 ASV dolāri. Pašlaik sensoru klāsts ir tikai divi metri, bet pētnieku komanda apgalvo, ka ir skaidrs ceļš, lai sasniegtu 100 metru diapazonu.

Papildus uzlabojumiem, kas veikti ar LiDAR dizainu, daži uzņēmumi, piemēram, Oryx, mēģina atrast radikālāku risinājumu.

Saskaņā ar Oryx līdzfejnīcas Rani Wellingsteina teikto parasti radari atrod objektus 150 vai 200 metru attālumā, taču tie nepiedāvā pietiekami izšķirtspēju. No otras puses, LiDAR nodrošina lielisku izšķirtspēju, kuras izmaksas ir ierobežotas, parasti ir apmēram 60 metri, un tas tiešā saules staros pat samazinās līdz gandrīz 30 metriem. Oryx mēģina izstrādāt sensoru ievērojami labāk nekā esošie risinājumi.

Oryx tehnoloģija

"Oryx" tehnoloģija, Izraēlas palaišana, nesen paziņoja par jaunu sensoru, kas izmanto garu viļņu infrasarkanos lāzerus, lai apgaismotu ceļu. Tā kā šis terahertz lāzers ir cilvēka acs neredzams, salīdzinot ar LiDAR, jaunais sensors var izstarot lielāku jaudas līmeni. Bez tam, atšķirībā no LiDAR un kamerām, jauno sensoru neaizsargā migla vai tieša saules gaisma. Tas ir saistīts ar to, ka šajās frekvencēs mums nav daudz saules gaismas starojuma, un ūdens pilieni slikti absorbē šos viļņus.

Turklāt, līdzīgi kā radaram, Oryx sensors izturas pret atspoguļoto signālu kā viļņu, nevis daļiņu. Tādā veidā sensors var ņemt vērā Doplera efektu un aprēķināt priekšmetu ātrumu ap automašīnu. Atspoguļotā signāla sajūtu izmanto lielu skaitu mikroskopisko nanoantenu. Saskaņā ar David Ben-Bassat, Oryx cita dibinātāja vārdiem, šie nanoantenni ir sešu gadu darbības rezultāts.

Oryx nav atklājis nevienu veiktspējas rādītāju sensora redzamības ziņā; tomēr, tā kā uzņēmums mēģina samazināt kustīgo daļu skaitu, mēs varam sagaidīt, ka sensors nevar piedāvāt 360 grādu redzesloku.

Wellingstein apgalvo, ka jaunajam sensoram ir miljoniem reižu tradicionālā LiDAR jutība.

Affordable LiDAR ievērojami uzlabos daudzu produktu iespējas, un uzņēmumam, kas var padarīt pirmo pieejamu LiDAR sensoru, būs noteiktas priekšrocības. Mēs varētu sagaidīt, ka šie LiDAR vienības nodrošinās augstas izšķirtspējas žestu atpazīšanu mobilajos tālruņos, lai izvairītos no sadursmēm, un, iespējams, vienu dienu LiDAR būs pietiekami pieejamas, lai tos varētu izmantot robota pirkstos, lai viņi varētu atpazīt un manipulēt objektus ar lielāku uzticību nekā jebkad agrāk.