Лидар за $200 изменит экономику электромобильных сенсоров

Еще несколько лет назад лидар был чем-то экзотическим — дорогим, громоздким и почти недостижимым для серийных авто, но все может быстро измениться. Американская компания MicroVision разработала твердотельный автомобильный лидар, который в серийном производстве может стоить менее $200

Если эти планы сбудутся, лидар станет реальным вариантом для систем помощи водителю в обычных автомобилях, ведь главная преграда для широкого внедрения этой технологии всегда была одна

Для понимания еще в 2016–2017 годах механические лидары, которые использовались в первых экспериментах с беспилотниками, стоили около $80–100 тысяч. Они имели вращающиеся элементы и обеспечивали круговой обзор на 360 градусов, но были сложны в производстве и плохо приспособлены к массовому рынку. Сегодня подобные механические устройства продаются уже за $10–20 тысяч, но для обычной легковушки это все равно дорого

Твердотельные лидары имеют другую логику 

Они не имеют движущихся частей и больше похожи на электронные модули, чем на сложные механизмы. Профессор электротехники Мичиганского государственного университета Гайдер Радга отмечает, что при большом объеме производства стоимость таких систем может снизиться еще на порядок, а то и на два. Когда спрос выходит за пределы автономных автомобилей и переходит в сферу вспомогательных систем, экономика начинает работать иначе

MicroVision подчеркивает, что с самого начала проектировало свое устройство с учетом массового производства. Речь идет не только о сенсоре как отдельном компоненте, но и о его интеграции в полноценную систему восприятия автомобиля

Их Movia S – это твердотельный лидар, устанавливаемый в углах автомобиля. Он излучает лазерные импульсы с длиной волны 905 нанометров и измеряет время возврата отраженного сигнала. Система обеспечивает горизонтальное поле обзора около 180 градусов, в отличие от классических 360-градусных механических систем. При благоприятной погоде сенсор способен обнаруживать объекты на расстоянии до 200 метров, что вполне достаточно для современных систем помощи водителю

В отличие от старых решений с вращающимися узлами, Movia S использует фазированную решетку для управления направлением луча. Это сложная электронная архитектура, позволяющая «направлять» сигнал без надобности в механических компонентах. Устройство рассчитано на типовые автомобильные нагрузки – вибрации, перепады температур, влагу

Однако снижение цены не происходит без компромиссов 

Твердотельные лидары обычно имеют меньшее поле обзора. Если механическая система «видит» вокруг авто, то твердотельная – только определенный сектор. Это значит, что для полного покрытия изготовителю придется устанавливать несколько сенсоров. Инженерно это не катастрофа, но требует точной синхронизации и калибровки, чтобы данные разных устройств корректно сочетались

Сегодня большинство систем помощи водителю полагаются на камеры и радар. Камеры дают детализированное изображение, радар отлично определяет расстояние и скорость даже в сложных погодных условиях. Лидар пока значительно дороже автомобильного радара, но если его стоимость опустится до $100–200, баланс может измениться. В таком случае он не заменит другие сенсоры, а дополнит их, добавляя точную трехмерную пространственную картину и повышая надежность системы

MicroVision не единственная, кто работает в этом направлении. Китайские компании Hesai и RoboSense, а также Luminar и Velodyne объявляли о намерениях снизить стоимость своих систем ниже $500. Но заявка на $200 долларов звучит амбициознее, ведь речь идет не о лабораторных образцах, а о реальных производственных объемах

Главная проблема — спрос 

Чтобы добиться такой цены, нужны большие и стабильные заказы. Без них инвестиции в производство просто не окупятся. Поэтому вопрос не только в технологии, но и в готовности автопроизводителей массово внедрять лидар

Есть еще одна важная тема – оценка эффективности. Часто дискуссии о лидаре сводятся к дальности или разрешению. Но конечная цель любой системы помощи водителю – безопасность. Прямых универсальных показателей, измеряющих прирост безопасности от добавления лидара, пока не существует. Инженеры пользуются такими метриками, как точность распознавания объектов, но они не всегда прямо отражают реальное влияние на аварийность

Несколько лет назад Илон Маск отмахивался от лидара, называя его лишним – мол, камер и радаров вполне хватает. Тогда это звучало логично: сенсор за тысячи долларов действительно тяжело оправдать в обычном электромобиле. Но если его цена опустится до уровня, не выбивающего модель из массового сегмента, разговор станет другим