Lidar-sensorer er ventet å bli en helt sentral komponent i kommende selvkjørende biler.
De bruker lys for å måle avstanden til objekter i området rundt seg. Disse målingene kan brukes til å danne et høyoppløst 3D-bilde av omgivelsene.
Ulempen har lenge vært at slike sensorer er både dyre, store og kompliserte.
Flere jobber med å miniatyrisere lidaren. Nå har markedslederen Velodyne annosert et gjennombrudd.
Melder om gjennombrudd
Deres nye teknologi skal redusere prisen på lidar-enheter, som i dag kan koste mange titusen kroner stykket.
Grunnen til at lidarer er så dyre, er at de må sende lyspulser i alle retninger, og måle refleksjonen. Dette krever svært presis optikk.
I tillegg kan én enkelt lidar-enhet typisk skanne et område på 360 grader. Det krever at selve sensoren er i bevegelse, og i praksis betyr det at den roterer. Dette er enkelt sagt komplisert.
På testkjøretøy som brukes til å utvikle teknologi for selvkjørende biler i dag, er det typisk én eller flere slike lidarer på taket av bilen, slik at programvaren i bilen kan danne et bilde av hva som foregår rundt bilen.
- Se 360-video: Slik er det å kjøre buss uten sjåfør
«Solid state»
Alternativet, som mange jobber med, er å lage miniatyriserte såkalte solid state-lidarer. Disse vil kunne skanne en vinkel på en viss åpning, og ved å kombinere flere rundt kjøretøyet, kan det gi det samme 360 graders utsynet. Alternativt kan de plasseres i en roterende enhet med langt færre bevegelige deler enn i dag.
Det er slike løsninger Velodynes nye brikke skal løse.
At det er nettopp Velodyne som melder om denne utviklingen, kan vise seg å være viktig. Så godt som alle selvkjørende biler under utvikling i dag bruker Velodynes roterende lidarer. Det er svært sannsynlig at de vil være en viktig leverandør fremover også.
Velodyne har i samarbeid med Efficient Power Conversions laget et system på en galliumnitridbrikke, melder selskapet i en pressemelding.
Selve brikken er mindre enn fire kvadratmillimeter.
Dette er imidlertid ikke en komplett lidar-enhet. Brikken har kun som oppgave å generere lys. Brikken alene former ikke lysstråler, men den samler oppgaver som det i dag kreves flere komponenter for å utføre.
Dessuten må refleksjonen fremdeles detekteres med en separat sensor. Altså løser den bare halve problemet.
Til neste generasjon
Velodyne ser for seg at brikken kan integreres i neste generasjon av dagens produktlinje, som fremdeles vil kreve bevegelige deler. Dette er imidlertid et grunnlag for en fremtidig ikke-roterende lidar, forteller Velodynes direktør for forskning og utvikling, Anand Gopalan til IEEE Spectrum.
Målet er å på sikt kunne tilby en lidar-løsning som fungerer til alle typer kjøretøy, enten de har full autonomi, eller avansert førerstøtte. De ønsker å utvikle en enkeltbrikke som både kan sende og motta lys.
Selv om Velodyne ser for seg solid state-lidarer, er det ikke sikkert at de vil gå vekk fra roterende enheter. Gopalan sier at en helautonom bil kan ha behov for en takmontert roterende lidar som gir 360 graders oversikt med god rekkevidde. For avansert førerstøtte kan det holde med ikke-roterende, fastmonterte lidarer, tror han.
Roterende og ikke-roterende lidarer vil også kunne kombineres for å gi et bedre bilde av omgivelsene på kort og lang avstand.
- Hvordan virker: Selvkjørende biler
Kan redusere prisen på lidarer
Velodyne tror at den nye brikken skal kunne produseres til under 50 dollar (430 kroner) stykket i større volum.
Rent praktisk vil den derfor bidra til å redusere prisen på ett av undersystemene i en lidar.
Velodyne integrerer nå den nye brikken i kommende produkter, og skal presentere flere detaljer om utvikling og planer neste år.
Flere utvikler lignende løsninger
Flere andre jobber med å utvikle solid state-lidarer. Osram Opto har i samarbeid med Innoluce utviklet en løsning de tror kan gi en pris på under 360 kroner.
Dette er heller ikke en komplett lidar, men det er et komplett undersystem som sender lys og måler refleksjoner.
I tillegg jobber blant andre forskere ved MIT med miniatyrisering, mens flere oppstartsbedrifter har annonsert små solid state-lidarer som skal komme på markedet allerede neste år.
- Superdatamaskin: Dette er hjernen i alle nye Tesla-modeller
