Pourquoi les experts pensent que le meilleur lidar est meilleur marché Juste au coin de la rue

Illustration: une voiture dans la circulation utilise un menteur pour sensibiliser les autres véhiculesAgrandirAurich / Getty

Le 3 novembre 2007, six véhicules ont marqué l’histoire avec succès naviguer dans un environnement urbain simulé et se conformer aux Code de la route californien – sans conducteur au volant. Cinq des les six arboraient un nouveau type de capteur lidar révolutionnaire avait récemment été introduit par un fabricant de matériel audio appelé Velodyne.

Une décennie plus tard, le lidar de Velodyne continue d’être un élément crucial. technologie pour les voitures autonomes. Les coûts en lidar sont en baisse mais sont encore assez chers. Velodyne et un essaim de startups sont en essayant de changer cela.

Dans cet article, nous allons nous plonger dans la technologie lidar. Nous expliquerons le fonctionnement de la technologie et les défis les technologues font face alors qu’ils tentent de construire des capteurs lidar qui répondent aux exigences élevées pour les voitures commerciales autonomes.

Certains experts estiment que la clé de la construction de lidar est coûteuse des centaines de dollars au lieu de milliers est d’abandonner Velodyne conception mécanique – où un laser tourne physiquement autour de 360 degrés, plusieurs fois par seconde – en faveur d’une conception à l’état solide qui a peu ou pas de pièces mobiles. Cela pourrait rendre les unités plus simple, moins cher et beaucoup plus facile à produire en masse.

Personne ne sait combien de temps il faudra pour construire rentable lidar de qualité automobile. Mais tous les experts à qui nous avons parlé étaient optimistes. Ils ont souligné les nombreuses générations précédentes de technologie, des calculatrices portables aux freins antiblocage, qui est devenue radicalement meilleur marché car ils ont été fabriqués à l’échelle. Lidar apparaît être sur une trajectoire similaire, ce qui suggère qu’à long terme, les coûts lidar ne seront pas un obstacle à l’adoption traditionnelle des voitures autonomes.

Un pionnier du lidar improbable

Velodyne's 64-channel lidar was a breakthrough for driverless cars.Agrandir Le lidar à 64 canaux de Velodyne a été une percée pour les conducteurs sans conducteur cars.Sveve Jurvetson

Les scientifiques utilisent la lumière laser pour mesurer les distances depuis les années 1960, quand une équipe du MIT a mesuré avec précision le distance de la lune en faisant rebondir la lumière laser. Mais le L’histoire de lidar pour voitures autonomes commence par un entrepreneur et l’inventeur David Hall.

Au début des années 2000, Hall était le fondateur et le PDG de Velodyne, une fabricant d’équipement audio à succès. Hall était aussi une robotique passionné.

“Nous apparaissions surBattleBotsandRobot Warsaround cette époque, qui était principalement une excuse pour la publicité de notre haut-parleur Velodyne “, a déclaré Hall à Wired dans une récente entrevue.

Alors, quand DARPA, l’agence de recherche militaire qui a donné naissance au Internet, a annoncé une course de voiture robot appelée Grand Challenge, Hall a décidé d’entrer. Pour le concours de 2004, Hall et son frère a construit un camion robot guidé par une paire de caméras. Cette L’approche n’a pas fonctionné assez bien pour terminer la course, mais non plus. le robot de quelqu’un d’autre.

Pour la deuxième course DARPA en 2005, les frères Hall ont abandonné caméras et concentré sur lidar à la place. D’autres équipes utilisaient aussi lidar, mais les capteurs lidar sur le marché étaient primitifs. Populaire lidar à l’époque était le SICK LMS-291. Ce fut un deux dimensions système lidar, ce qui signifie qu’il ne peut numériser qu’une seule tranche horizontale du monde.

Cela a aidé les voitures à détecter des objets comme les murs et les troncs est allé tout droit du sol. Mais les équipes pourraient avoir des problèmes s’ils rencontraient des obstacles – comme des traverses de chemin de fer – avec plus de formes irrégulières. Et il était inutile si les voitures voulaient réellement reconnaître des objets, comme distinguer un piéton d’une rue signe, par exemple, plutôt que d’éviter simplement les obstacles.

The three-dimensional point cloud captured by a Velodyne 64-laser lidar (à gauche) est beaucoup plus riche que les nuages ​​de points capturés par  two-dimensional lidars like the SICK 200-series (right).Agrandir / Le nuage de points en trois dimensions capturé par un laser Velodyne 64 lidar (left) is far richer than the point clouds captured bylidars bidimensionnels comme la série SICK 200 (à droite) .Velodyne / Gerry

Les frères Hall ont donc développé un nouveau type de lidar. Ils montèrent un empilement de 64 lasers sur un cardan rotatif tournant autour de 360 degrés. Cela a permis à l’unité de collecter une véritable image en trois dimensions vue du monde autour du véhicule.

Les frères Hall n’ont pas remporté la course de 2005, mais leur supérieure Le capteur lidar a suscité l’intérêt des autres équipes. Au moment de Troisième et dernière course de la DARPA en 2007, Velodyne avait commencé fabriquer des unités lidar et les vendre. Hall n’est pas entré dans le 2007, mais la plupart des meilleures équipes, dont cinq sur six les vainqueurs éventuels étaient Velodyne lidar.

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