Как се опитват да направят 10 водещи компании мощен, евтин лидар

„КакУвеличи Getty / Aurich

Lidar, къс за лек радар, е изключително важна технология за самостоятелно шофиране на автомобили. Сензорите осигуряват триизмерност облак от точки на заобикаляне на автомобил и концепцията помогна на екипите спечели DARPA Urban Challengeback през 2007 г. Системите на Lidar имат оттогава са били стандартни за самоуправляващи се автомобили.

През последните години бяха създадени десетки стартиращи лидари предизвикателство лидер в индустрията Велодин. Всички са давали големи обещания за по-добри цени и производителност. В началото на 2018 г. Ars обхвана основните тенденции в индустрията lidar и защо експерти очакваме по-евтини, по-добри системи да пристигнат през следващите няколко години. Но това парче не влезе в много подробности относно индивидуалния лидар компании – до голяма степен защото повечето компании внимателно пазеха информация за това как е работила технологията им.

Но през последната година имам постоянен поток от терени от лидарски компании и съм разговарял с толкова много от тях бих могъл. Сега Ars поддържа контакт с висши ръководители от в най-малко осем лидарски компании, както и други, участващи в индустрията като клиенти или анализатори. Тези разговори има предостави много поглед върху не само тенденциите в лидара индустрията като цяло, но също така и за технологията и бизнеса стратегия на отделни компании.

Допълнителна информация

Защо експертите смятат, че по-евтиният, по-добрият лидар е точно около ъглов

Днес има три големи начина, по които лидарните продукти се различават един друг. И след поставянето на тези подходи е по-лесно разбират технологията на десет водещи лидарни компании.

За да поддържам това проучване на лидарския пейзаж управляемо придържайки се към независими компании, които се фокусират главно върху lidar бизнес. Това означава, че няма да покрия домашния лидар на Waymo технология, лидер стартиращите GM и Ford, придобити през 2017 г., или усилията на лидар на по-големи компании като Valeo (производител на lidar in Версиите на 2018 и 2019 на Audi за A7 и A8), Pioneer или Continental. Трудно е да накараме тези по-големи компании да ни дадат подробности за тяхната lidar технология – и има много основание за покриване без тях.

Трите големи фактора, които отличават лидарните сензори

Основната идея на lidar е проста: сензорът изпраща лазер греди в различни посоки и чака те да отскочат назад. Тъй като светлината се движи с известна скорост, времето за обратно движение дава а точна оценка на разстоянието.

Въпреки че основната идея е проста, детайлите се усложняват бърз. Всеки производител на лидар трябва да вземе три основни решения: как да го направи насочете лазера в различни посоки, как да измервате време за обратно пътуване и каква честота на светлината да използвате. Ще разгледаме всеки от тях на свой ред.

Технология за управление на гредата: Най-водещ лидар сензорите използват един от четирите метода за насочване на лазерни лъчи в различни направления (две компании, които покривам тук – Baraja и Cepton – използват други техники, които не са обяснили напълно):

  • Спининг лидар. Велодин създаде модерното индустрията lidar около 2007 г., когато въведе lidar единица, че подредени 64 лазера във вертикална колона и завъртяха цялата работа около много пъти в секунда Все още се използват сензорите от високия клас на VELODYNE този основен подход и поне един състезател, Ouster, има последван костюм. Този подход има предимството на 360 градуса покритие, но критиците поставят под въпрос дали може да се направи въртящ се лидар евтини и достатъчно надеждни за употреба на масовия пазар.
  • Механичното сканиране lidaruses огледало за пренасочване на един лазер в различни посоки. Някакъв лидар компании от тази категория използват технология, наречена a микро-електро-механична система (MEMS) за задвижване на огледалото.
  • Оптичният фазов масив lidar използва arow of излъчватели, които могат да променят посоката на лазерен лъч чрез регулиране относителната фаза на сигнала от един предавател към следващия. Ще опишем подробно тази техника в раздела на Quanergy.
  • Flash lidar осветява цялото поле с един флаш.Текущите технологии за флаш лидар използват единична широкоъгълен лазер. Това може да затрудни достигането на дълги разстояния тъй като всяка дадена точка получава само малка част от източника лазерна светлина. Поне една компания (Ouster) планира да в крайна сметка изградете мулти-лазерни флаш системи, които имат масив от хиляди или милиони лазери – всеки посочен в различен посока.

    Измерване на разстояние

    Lidar измерва колко време отнема светлината за пътуване до обект и отскачам. Има три основни начина за това:

    • Времето на полет lidarsend е кратък пулс и измерва колко време отнема да се открие връщането светкавица.
    • Честотно-модулирана непрекъсната вълна (FMCW) lidar изпраща непрекъснат лъч, чийто честотата се променя постоянно с времето. Лъчът е разделен на две, с едната половина лъч да бъде изпратена по света, а след това да бъде събрани отново с другата половина, след като тя отскочи назад. Защото източникът на лъча има постоянно променяща се честота, разликата в разстоянието на пътуване между гредите се превежда малко по-различно честоти на лъча Това създава интерферентен модел с ритъм честота, която е функция на времето за обратно движение (и следователно от разстоянието за обратно пътуване). Това може да изглежда ненужно сложен начин да се измери колко далеч пътува лазерен лъч, но има няколко големи предимства. FMCW lidar е устойчив на смущения от други лидарни единици или от Слънцето. FMCW lidar също може useDoppler Shifts също така измерва скоростта на обектите като тяхното разстояние.
    • Модулиран с амплитуда непрекъснат вълнен лидар може да се разглежда като компромис между другите две възможности. Като основна система за време на полет, AMDW лидарите изпращат сигнал и след това измерете колко време отнема този сигнал да отскочи. Но като има предвид, че системите за време на полет изпращат един импулс, AMCW системите изпращат по-сложен модел (като псевдослучайно) поток от цифрово кодиран един и нули, например). Поддръжници казват, че това прави AMCW lidar по-устойчив на смущения от прости системи за време на полет.

      Дължина на лазерната вълна

      Представените в тази статия лидари използват едно от трите дължини на вълната: 850 нанометра, 905 нанометра или 1550 нанометра.

      Този избор има значение по две основни причини. Едното е безопасността на очите. Най- течността в човешкото око е прозрачна до светлина при 850 и 905 nm, позволявайки на светлината да достигне до ретината в задната част на окото. ако лазерът е твърде мощен, може да причини трайно увреждане на очите.

      От друга страна, окото е непрозрачно до 1550nm светлина, което позволява 1550nm lidar за работа при много по-високи нива на мощност, без да причинява увреждане на ретината. По-високите нива на мощност могат да се превърнат в по-дълги a диапазон.

      Така че защо не всеки използва 1550nm лазери за лидар? детектори за 850 и 905nm светлина може да се изгради с помощта на евтини, повсеместни силициеви технологии. Изграждане на лидар на базата на 1550nm лазери, в контраст, изисква използването на екзотични, скъпи материали като индиев галиев арсенид.

      И докато 1550nm лазерите могат да работят при по-високи нива на мощност без риск за човешките очи, тези нива на по-висока мощност все още могат причиняват други проблеми. На шоуто на CES в Лас Вегас тази година мъж съобщава, че мощен 1550nm лазер от AEye lidar трайно повреди камерата му. И, разбира се, лазери с по-висока мощност консумират повече енергия, намалявайки обхвата и енергията на автомобила ефективност.

      С този фон от пътя, нека да разгледаме 10 от водещи лидарни компании.

      VELODYNE

      Three Velodyne products: the Alpha Puck, Velarray, and Veladome.Enlarge/ Три продукта на Velodyne: Alpha Puck, Velarray и Veladome.Velodyne

      Кормилна греда: въртене

      Измерване на разстоянието: Време на полет

      Дължина на вълната: 905nm

      Велодин изобретил модерен триизмерен лидар в продължение на десетилетие преди и оттогава компанията доминира на пазара на lidar. Отличителните въртящи се лидари на Велодин продължават да бъдат повсеместни самостоятелно шофиране на автомобили, а компанията вероятно ще продължи да ръководи на пазара през 2019 г. Но някои индустриални наблюдатели задават въпроса дали Велодин може да запази доминиращата си индустрия в бъдещето години.

      Наскоро в края на 2017 г. водещият 64-лазерен лидар на Velodyne единица се продава за отчетените $ 75 000 всеки. Велодин представи а нов 128-лазерен модел, за който се говори, че е още по-скъп – като колкото 100 000 долара.

      Попитан за тези цифри, говорител на Велодин отговори: „Ние не разкривайте цените в публичното пространство, но цените, които са цитирани в публично пространство са списъчни цени за единични единици. Най- цените са значително по-ниски в автомобилните обеми и ние сме активно доставят на автомобилни производители на тези по-ниски цени. ”

      Допълнителна информация

      Защо въртенето на датчици за лидар може да има още десетилетие

      Велодин наистина продава по-евтини лидари, включително 16-лазерен “шайба” модел, който се продаваше за 4000 долара миналата година.Велодин също има твърдо състояние модел, наречен theVelarray. Velodyneказва, че това е 905nm система с “собственост без триене метод на управление на гредата. “Велодин очаква в крайна сметка да струва по-малко над 1000 долара в автомобилни обеми. Тези лидари обаче не го правят доставят най-високия клас на въртенето на Велодин 64- и 128-лазерни модели.

      Някои критици твърдят, че Велодин се е борил производство и качество на продукта.

      „Нежните движещи се сензори на лидар, които са неговият хляб и масло са се оказали трудни за ефективно производство с високо качество и може да бъде разочароващо крехко в автомобилните приложения, ” журналистът Ед Нидермайер писа наскоро, позовавайки се на източници в автономен автомобилен сектор.

      Говорител на компанията оспорва тази характеристика, казвайки това Велодин “през годините усъвършенства науката за производството тези сензори в мащаб “и” е доказано, че издържат на сурови автомобилни среди. ”

      Наскоро Velodyne подписа лицензионно споразумение с създадена компания от веригата за автомобилни доставки. Veoneer има много опит в изграждането на компоненти, които отговарят на автомобилните компании ‘ спазване на стандартите за качество и може да измисли начини за настройване Класическият дизайн на Велодин по начини, които подобряват качеството и носят надолу разходи. Но те ще трябва да се движат бързо, като редица други компании се стремят да вземат лидаровата корона на Велодин.

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: