Lidar-teknologi ble først utviklet i USA så tidlig som i 1961, til å spore satellitter. Slike sensorer sender ut laserlys, og måler refleksjonen. Tidsdifferansen brukes til å fastslå avstand, og hastighet om det er aktuelt. Navnet står for Light detection and Ranging.
Frem til nå har slike sensorer kostet fem-sifrete dollarbeløp, først og fremst fordi de krever avansert mikromekanikk i form av ørsmå speil som må bevege seg både lynraskt og presist. De brukes blant annet til å kartlegge jordens overflate, kartlegging av kystlinjer, romfart og ikke minst av militæret.
I telefoner og biler
Nå er lidar på vei inn i forbrukermarkedet. Apple lanserte lidar-skannere i sine telefoner i fjor, og nå ser det ut til at slike skannere er på vei inn i bilindustrien. Det vil bidra til at autonome biler kommer flere steg nærmere. Brukt i biler vil de gi bedre resultater enn både kamera og radar, eller kombinasjonen av de to.
Universiteter og bedrifter kloden rundt har jobbet hardt med såkalte solid state lidar-sensorer, der er all finmekanikken erstattet med elektronikk. Nå ser det ut til at flere selskaper har knekket koden.
På ITS World Congress som ble arrangert i Hamburg i oktober kunngjorde Ibeo Automotive at de nå hadde en ikke navngitt kinesisk bilprodusent som første kunde og at serieproduksjon står for døren. Konkurrenten Continental har noe tidligere kommet med en tilsvarende vag opplysning: De skal ha en kontrakt om salg av lidar-sensorer til en premiummodell fra en ikke navngitt bilprodusent.
– Så snart serieproduksjon av nye solid-state modeller bringer prisen ned til tresifrete dollarbeløp får vi et virkelig konkurransekraftig produkt, sa Hanno Holzhüter, forskningsdirektør i Ibeo til VDI Nachrichten under kongressen.
Skarpe bilder på lang avstand
Ibeos versjon er stort som et bankkort. På det har de plassert 128 sendepunkter fordelt på 80 linjer. I tillegg har de funnet plass til mottaker av reflekterte signaler. Laseren pulserer med en frekvens på 25 Hz, hvert punkt blir skannet flere hundre ganger for hver omgang. Tilhørende programvare behandler data fra alle sensorene plassert på bilen og prosesserer dette til et nøyaktig 360-graders situasjonsbilde.
Det er noe uenighet i bilindustrien om hvor smart dette egentlig er. Elon Musk skal, så sent som i mai i år, ha karakterisert lidar-sensorer som feil vei å gå, ifølge VDI Nachrichten. Tilhengerne mener derimot at med så forskjellige vær- og føreforhold biler blir utsatt for så må det brukes forskjellige systemer for å få tilstrekkelig sikkerhet. Striden om lidar har også havnet i retten.
Mørke og tåke skaper åpenbare problemer for kameraølsninger. Men under gode lysforhold gir kameraer meget god oppløsning og detaljrikdom. Ingen andre systemer er så gode på farge som kameraer. Radar lar seg ikke forvirre av verken tåke, skyer eller støvpartikler og smog i luften. Men, bølgelengdene ligger i millimeterområdet, det gjør at de leverer for grove bilder tilbake til bilen. Lidar skal kunne gi høy detaljeringsgrad helt opp til 200 - 300 meters avstand, og kan bli en viktig teknologi for selvkjørende bilder når prisen faller.
Fra punktsky til nøyaktig bilde
Ibeo er ikke alene, Continental og Cepton er to andre selskaper som ligger langt fremme i utviklingen av solid state lidar. Continental har eierinteresser i amerikanske Aeye, som ligger langt fremme på lidar-teknologi.
Continental bruker såkalt flashing-lidar der laserpulsene ikke er synlige for mennesker. Fordelen er at dette gir svært nøyaktige bilder. Ulempen er at rekkevidden er kort, og regelverket setter begrensninger på hvor mye energi de kan bruke. For kraftig lys kan skade synet.
Ibeo sender ut laserlyser i sekvenser som dekker deler av målområdet, på denne måten unngår de å sende ut lys som kan skade synet til forbipasserende. Uavhengig av hvilken teknologi som blir brukt, resultatet er en punktsky som prosesseres til et nøyaktig bilde av hva som er rundt bilen. Selv om hverken Ibeo eller Continental vil ut med hvem som er kunden, har Audi tenkt høyt om bruken av lidar i sine premiumbiler.
