Лідар за $200 змінить економіку електромобільних сенсорів

Ще кілька років тому лідар був чимось екзотичним — дорогим, громіздким і майже недосяжним для серійних авто, але усе може швидко змінитись. Американська компанія MicroVision розробили твердотільний автомобільний лідар, який у серійному виробництві може коштувати менш ніж $200 

Якщо ці плани справдяться, лідар стане реальним варіантом для систем допомоги водієві у звичайних автомобілях, адже головна перепона для широкого впровадження цієї технології завжди була одна — ціна

Для розуміння, ще у 2016–2017 роках механічні лідари, які використовувалися у перших експериментах із безпілотниками, коштували близько $80–100 тисяч. Вони мали обертові елементи й забезпечували круговий огляд на 360 градусів, але були складними у виробництві та погано пристосованими до масового ринку. Сьогодні подібні механічні пристрої продаються вже за $10–20 тисяч, але для звичайного легковика це все рівно дорого

Твердотільні лідари мають іншу логіку 

Вони не мають рухомих частин і більше схожі на електронні модулі, ніж на складні механізми. Професор електротехніки Мічиганського державного університету Гайдер Радга зазначає, що за умов великого обсягу виробництва вартість таких систем може знизитися ще на порядок, а то й на два. Коли попит виходить за межі автономних авто і переходить у сферу допоміжних систем, економіка починає працювати інакше

MicroVision наголошує, що з самого початку проєктувала свій пристрій з огляду на масове виробництво. Йдеться не лише про сенсор як окремий компонент, а про його інтеграцію у повноцінну систему сприйняття автомобіля

Їхній Movia S — це твердотільний лідар, який встановлюють у кутах автомобіля. Він випромінює лазерні імпульси з довжиною хвилі 905 нанометрів і вимірює час повернення відбитого сигналу. Система забезпечує горизонтальне поле огляду близько 180 градусів, на відміну від класичних 360-градусних механічних систем. За сприятливої погоди сенсор здатен виявляти об’єкти на відстані до 200 метрів, що цілком достатньо для сучасних систем допомоги водієві

На відміну від старих рішень із обертовими вузлами, Movia S використовує фазовану решітку для керування напрямком променя. Це складна електронна архітектура, яка дозволяє «скеровувати» сигнал без потреби в механічних компонентах. Пристрій розрахований на типові автомобільні навантаження — вібрації, перепади температур, вологу

Проте зниження ціни не відбувається без компромісів 

Твердотільні лідари зазвичай мають менше поле огляду. Якщо механічна система «бачить» навколо авто, то твердотільна — лише певний сектор. Це означає, що для повного покриття виробнику доведеться встановлювати кілька сенсорів. Інженерно це не катастрофа, але вимагає точної синхронізації та калібрування, щоб дані з різних пристроїв коректно поєднувалися

Сьогодні більшість систем допомоги водієві покладаються на камери й радар. Камери дають деталізоване зображення, радар добре визначає відстань і швидкість навіть у складних погодних умовах. Лідар поки що значно дорожчий за автомобільний радар, але якщо його вартість опуститься до $100–200, баланс може змінитися. У такому випадку він не замінить інші сенсори, а доповнить їх, додаючи точну тривимірну просторову картину та підвищуючи надійність системи

MicroVision не єдина, хто працює у цьому напрямку. Китайські компанії Hesai та RoboSense, а також Luminar і Velodyne оголошували про наміри знизити вартість своїх систем нижче $500. Але заявка на про $200 доларів звучить амбітніше, адже йдеться не про лабораторні зразки, а про реальні виробничі обсяги

Головна проблема — попит 

Щоб досягти такої ціни, потрібні великі й стабільні замовлення. Без них інвестиції у виробництво просто не окупляться. Тому питання не лише в технології, а й у готовності автовиробників масово впроваджувати лідар

Є ще одна важлива тема — оцінка ефективності. Часто дискусії про лідар зводяться до дальності або роздільної здатності. Але кінцева мета будь-якої системи допомоги водієві — безпека. Прямих універсальних показників, які б вимірювали приріст безпеки від додавання лідару, поки не існує. Інженери користуються такими метриками, як точність розпізнавання об’єктів, але вони не завжди прямо відображають реальний вплив на аварійність

Кілька років тому Ілон Маск відмахувався від лідара, називаючи його зайвим — мовляв, камер і радарів цілком вистачає. Тоді це звучало логічно: сенсор за тисячі доларів справді важко виправдати у звичайному електромобілі. Але якщо його ціна опуститься до рівня, який не вибиває модель із масового сегмента, розмова стане іншою