Como una docena de compañías líderes están tratando de crear un LIDAR poderoso y económico

Lidar es esencial para los robomobiles, y así es como funcionan algunos de los principales sensores

Lidar , o radar de luz, es una tecnología crítica para crear robomobiles. Los sensores proporcionan a la computadora una nube de puntos tridimensional que indica el espacio que rodea el automóvil, y su concepto ayudó a los equipos a ganar el DARPA Urban Challenge 2007. Desde entonces, los sistemas LIDAR se han convertido en el estándar para los robomobiles.

En los últimos años, se han creado docenas de startups que trabajan con lidars y compiten con el líder de la industria Velodyne. Todos ellos prometieron precios más razonables y una mayor eficiencia en el trabajo. En 2018, la revista Ars ya hizo una selección de las principales tendencias en la industria lidar, y describió por qué los expertos esperaban que aparecieran sistemas mejorados y menos costosos en los próximos años. No había detalles sobre las propias empresas en ese artículo, principalmente porque guardaban información sobre su tecnología en secreto.

Pero durante el año pasado recibí un flujo continuo de publicidad proveniente de los desarrolladores de lidars, y conversé con un gran número de sus representantes. Ars está en contacto con los directores de al menos ocho de estas compañías, así como con compañías de análisis de la industria o sus clientes. Toda esta comunicación nos permitió formar una buena idea no solo sobre las tendencias en la industria LIDAR, sino también sobre las tecnologías y las estrategias comerciales de las empresas individuales.

Hoy en día, hay tres diferencias principales entre los lidares. Después de describir estas características, será más fácil comprender la tecnología de nueve compañías líderes de LIDAR.

Para no inflar el artículo en vano, describimos compañías independientes que se dedican principalmente a lidars. Por lo tanto, no describiremos nuestra propia tecnología lidar de Waymo, nuevas empresas que trabajan con lidares que GM y Ford compraron para sí mismos en 2017, o intentos de desarrollar lidares de compañías más grandes como Valeo (que hizo lidar para los modelos Audi 2018 y 2019 A7 y A8), Pioneer o Continental. Es difícil obtener los detalles de sus tecnologías de estas grandes empresas, pero incluso sin ellas hay algo que describir.

Tres factores principales que distinguen a los lidares entre sí

La idea básica del lidar es simple: el sensor emite rayos láser en diferentes direcciones y espera a que vuelvan sus reflejos. Se conoce la velocidad de la luz, y el tiempo de viaje de ida y vuelta da una estimación precisa de la distancia.

Aunque la idea básica es simple, los detalles complican las cosas muy rápidamente. Cada fabricante de LIDAR debe tomar tres decisiones básicas: cómo dirigir el láser en diferentes direcciones, cómo medir el tiempo de ida y vuelta y qué frecuencia utilizará la luz. Consideraremos cada uno de ellos a su vez.

Tecnología de control de haz

La mayoría de los líderes lidares utilizan uno de los cuatro métodos para dirigir los rayos láser en diferentes direcciones (dos compañías, Baraja y Cepton, informaron que utilizan otras tecnologías que no explicaron):

• Lidar giratorio. Velodyne creó la industria lidar moderna en 2007 al introducir un lidar que albergaba 64 láseres verticalmente, y todo esto giraba a una velocidad de varias revoluciones por segundo. Los sensores de gama alta de Velodyne todavía usan esta tecnología, y al menos uno de sus competidores, Ouster, ha hecho lo mismo. Las ventajas de este enfoque son la cobertura de 360 ​​grados, pero los críticos plantean preguntas sobre si es posible hacer un lidar rotativo barato y confiable adecuado para el mercado masivo.
• Un lidar de escaneo mecánico utiliza un espejo, redirigiendo un solo rayo láser en diferentes direcciones. Algunas compañías usan un enfoque llamado Sistema Microelectromecánico (MEMS) para controlar el espejo.
• La antena de matriz en fase activa utiliza una serie de emisores que pueden cambiar la dirección del rayo láser, ajustando la fase relativa de la señal entre transmisores adyacentes. Describiremos esta tecnología en detalle en la sección Quanergy.
• Lidar basado en flash resalta toda el área a la vez. Las tecnologías existentes utilizan un láser de gran angular. La tecnología tiene dificultades con grandes distancias, ya que solo una pequeña parte de la luz láser llega a algún punto. Al menos una empresa, Ouster, planea crear un flash multi-láser, en el que habrá una serie de miles o millones de láseres dirigidos en diferentes direcciones.

Medida de distancia

Lidar mide el tiempo que tarda la luz en alcanzar un objeto y reflexionar sobre él. Hay tres formas fáciles de hacer esto:

• Tiempo de viaje. El lidar envía un impulso corto y mide cuánto tiempo pasará antes de arreglar el impulso de retorno.
• Lidar continuo modulado en frecuencia (LRCH). Envía un haz continuo de luz cuya frecuencia cambia constantemente con el tiempo. El rayo se divide en dos, y uno de ellos va al mundo exterior, y luego, al regresar, se combina con el otro. Dado que la frecuencia en la fuente del haz varía continuamente, la diferencia en la trayectoria de los dos rayos se expresa en términos de la diferencia en sus frecuencias. El resultado es una imagen de interferencia, cuya frecuencia de latido es una función del tiempo en tránsito (y, en consecuencia, de la distancia). Este camino puede parecer innecesariamente complicado, pero tiene un par de ventajas. El NIDM LIDAR es resistente a la interferencia de otros lidares o del sol. LIDAR NICHM también puede usar el desplazamiento Doppler para medir la velocidad de los objetos, y no solo la distancia a ellos.
• La Lidar continua modulada en amplitud (NIAM) puede verse como un compromiso entre las dos opciones anteriores. Tal lidar, como un sensor simple que mide el tiempo de viaje, envía una señal y luego mide el tiempo que le tomó reflexionar y regresar. Pero si los sistemas simples envían un pulso, el lidar NIAM envía un esquema complejo (una secuencia pseudoaleatoria de ceros digitales y unos). Los defensores del enfoque dicen que debido a esto, el lidar NIAM es más resistente a la interferencia.

Longitud de onda láser

Los lidares descritos en este artículo usan una de tres longitudes de onda: 850, 905 o 1550 nm.

Esta elección es importante por dos razones. Uno de ellos es la seguridad ocular. El líquido dentro del ojo es transparente a la luz con una longitud de onda de 850 y 905 nm, lo que permite que la luz llegue a la retina. Si el láser es demasiado potente, puede causar daños irreparables en el ojo.

Por otro lado, el ojo es opaco a la radiación con una longitud de onda de 1550 nm, lo que permite que tales lidares trabajen a mayor potencia sin dañar la retina. El aumento de potencia le permite aumentar el alcance.

Entonces, ¿por qué no todos usan láseres con una longitud de onda de 1550 nm en lidares? Los detectores que funcionan a frecuencias de 850 y 905 nm se pueden crear sobre la base de tecnologías de silicio económicas y generalizadas. Para crear un lidar con una longitud de onda de 1550 nm, se requieren materiales exóticos y caros, como el arseniuro de galio e indio.

Aunque los láseres de 1550 nm pueden operar con mayor potencia sin causar una amenaza para los ojos, tales niveles de potencia pueden generar otros problemas. Este año, en el CES en Las Vegas, un hombre anunció que un potente láser de 1550 nm en el lidar de AEye había arruinado su cámara . Y, por supuesto, los láseres de mayor potencia consumen más energía, lo que reduce el alcance y la eficiencia energética de la máquina.

Dado todo esto, echemos un vistazo a los diez principales desarrolladores de LIDAR.

Velodyne

Tres productos Velodyne: Alpha Puck, Velarray y Veladome

Control de haz : rotación.

Medición de distancia : tiempo de viaje.

Longitud de onda : 905 nm

Velodyne inventó el lidar tridimensional moderno hace más de diez años, y desde entonces ha dominado este mercado. Los lidares rotativos característicos de la compañía a menudo se usan en vehículos robóticos, y es probable que la compañía siga siendo el líder del mercado en 2019. Sin embargo, algunos observadores se preguntan si la compañía podrá mantener su posición de liderazgo en los años posteriores.

A fines de 2017, los lidares insignia de 64 láser Velodyne se vendieron por $ 75,000 cada uno. Velodyne presentó un nuevo modelo con 128 láseres, que se rumorea que es aún más caro: $ 100,000.

Con respecto a estas cifras, el representante de Velodyne respondió: “No divulgamos el costo de producción, sin embargo, los precios anunciados son típicos para productos individuales. En las compras de básculas para automóviles, los precios son significativamente más bajos, y estamos suministrando activamente a los fabricantes de automóviles productos a precios bajos ”.

Velodyne también vende lidars menos costosos, incluida una lavadora de 16 láser, que el año pasado se vendió por $ 4,000. Velodyne también vende un modelo sólido, Velarray. Velodyne dice que es un sistema con una longitud de onda de 905 mm "con un método patentado de control de fricción ininterrumpida". Velodyne espera que a granel este modelo termine costando menos de $ 1,000. Sin embargo, estos lidares no dan un resultado de tan alta precisión como los modelos rotativos con láser de 64 y 128.

Algunos críticos afirman que Velodyne tuvo dificultades en la fabricación y la calidad del producto.

"Los delicados sensores lidar móviles, que son el medio de vida de la compañía, han demostrado ser difíciles de producir de manera eficiente y con alta calidad, y pueden ser molestamente frágiles cuando se usan en automóviles " , escribió recientemente el periodista Ed Niedermeier, citando fuentes en el sector de los automóviles robóticos.

Un representante de la compañía argumentó con tal retiro, argumentando que Velodyne "a lo largo de los años ha llevado a la perfección la ciencia de fabricar estos sensores en grandes cantidades", y que "se ha demostrado que pueden soportar las duras condiciones del automóvil".

Velodyne firmó recientemente un acuerdo de licencia con Veoneer, una empresa conocida en la cadena de suministro de piezas de automóviles. Veoneer tiene una amplia experiencia en la creación de componentes que cumplen con los estándares de calidad de las compañías automotrices, y puede tener ideas sobre cómo realizar cambios en el diseño clásico de Velodyne para mejorar la calidad y reducir el precio del producto. Sin embargo, deben actuar rápidamente, ya que varias otras compañías ya han puesto sus ojos en el líder.

Luminar

Control de haz : escaneo mecánico

Medición de distancia : tiempo de viaje.

Longitud de onda : 1550 nm

Muchos consideran que Luminar es uno de los principales rivales de Velodyne. La compañía ha estado involucrada en este negocio desde 2012, y el año pasado comenzó la producción de lidares en grandes cantidades. La compañía afirma que la calidad de sus productos está al más alto nivel.

En particular, esto se debe al hecho de que Luminar decidió usar láseres con una longitud de onda de 1550 nm. El uso de una longitud de onda segura para los ojos permite que Luminar gire la potencia del láser, por lo que el lidar ve más allá. Pero los láseres de 1550 nm significan que Luminar tiene que usar arseniuro de galio-indio exótico para detectar pulsos de retorno. Debería ser costoso, pero Luminar el año pasado nos informó que el costo de los receptores en su tapa es de solo $ 3.

El año pasado, en respuesta a nuestras preguntas sobre Luminar, Marta Hall, presidenta de Velodyne, nos señaló un serio inconveniente de los lidares de Luminar: el alto consumo de energía. Esto es especialmente importante porque los lidares Luminar son sensores fijos con un campo de visión de 120 grados. Esto significa que para garantizar la visualización de todos los 360 grados, necesitará cuatro dispositivos de Luminar (teniendo en cuenta la imposición de sus campos de visión), en lugar de solo uno de Velodyne u Ouster. Sin embargo, luego, en una carta, un portavoz de Luminar respondió que la última versión de su lidar redujo significativamente el consumo de energía en comparación con los modelos anteriores, y consume "aproximadamente un círculo de aproximadamente 50 vatios".

Luminar tampoco dice nada sobre los precios. En mayo pasado, el director de Luminar, Austin Russell, nos dijo que su lidar tendría que "bajar el precio a unos pocos miles de dólares" para competir en el mercado de consumo, y que este problema "no es un problema" para la empresa. Sin embargo, de esto se deduce que en ese momento el costo de los dispositivos era mucho mayor que varios miles.

Luminar está por delante de muchos fabricantes de lidar en entregas del mundo real desde que comenzó la producción en masa hace más de nueve meses. En los últimos 18 meses, Luminar ha logrado asociarse con Toyota , Volkswagen y Volvo .

En una entrevista reciente, Russell señaló estos acuerdos, calificándolos como la mayor ventaja competitiva de la compañía. Me dijo que las compañías más grandes están desarrollando lobulares basados ​​en Luminar de Luminar, y que les costará mucho cambiar a productos de la competencia en el futuro.

Aye

Control de haz : escaneo mecánico

Medición de distancia : tiempo de viaje.

Longitud de onda : 1550 nm

AEye tiene mucho en común con Luminar. Utiliza un espejo de escaneo mecánico para controlar los haces. Utiliza un láser seguro para los ojos con una longitud de onda de 1550 nm, lo que le permite operar a altos niveles de energía. Como resultado, el AEye lidar tiene características de rango impresionantes. AEye dice que su lidar puede ver a distancias de hasta 1000 m, esto es mucho más que los 200-300 m de los que se jactan los dispositivos más caros.

En una entrevista en diciembre, el director de AEye, Lewis Dussan, promocionó los impulsos de alta energía que pueden emitir los láseres de fibra lidar AEye. Dijo que muchos lidares de la competencia se basan en láseres de diodo, "limitados a 100-150 vatios. Los láseres de fibra pueden alcanzar hasta 100,000 vatios: un pulso muy corto, una gran cantidad de señal ".

Gran energía le permite aumentar la distancia, pero también tiene sus inconvenientes. Este año, en el CES en Las Vegas, una persona le dijo a la revista Ars que su costosa cámara se arruinó cuando tomó una foto del lidar de AEye. Los ojos están llenos de un líquido impermeable a las olas con una longitud de 1550 nm. Pero las cámaras no lo son. Aparentemente, un potente láser AEye golpeó la frágil matriz de la cámara.

En una declaración a Ars, AEye describió el daño de la cámara como un problema de toda la industria. Pero Angus Pakala, director del rival Ouster, argumenta con eso. Él escribió: “Nuestros sensores son seguros para los ojos y las cámaras. Y el punto ". Luminar dijo que "realizamos pruebas exhaustivas con la misma cámara con las mismas lentes y la misma configuración que el CES dañado, y no pudimos dañarlo" utilizando el luminar de Luminar.

La mayoría de los lidares usan un esquema de escaneo fijo. Lidar AEye adopta un enfoque diferente, que la compañía llama "escaneo móvil". El esquema de exploración AEye se puede programar y cambiar dinámicamente. Según Dussanne, el circuito de exploración móvil funciona con la flexibilidad de un láser de fibra. "De un disparo a otro, puedes controlar la energía de los pulsos", dijo a Ars. El software gestiona no solo cuándo se realizará la próxima medición, sino también cuánta energía se utilizará y, por lo tanto, cuánta distancia se medirá la próxima vez.

Como resultado, cuando el LIDAR nota un objeto de largo alcance, puede aumentar la resolución de escaneo y el nivel de energía en esta parte de la imagen, y obtener más puntos de datos. El resultado puede ser un escaneo de alta resolución que ayudará a distinguir entre un peatón, una motocicleta o escombros voluminosos que quedan en la carretera.

Por otro lado, existe el peligro de una optimización excesiva. Si el LIDAR pasa mucho tiempo escaneando objetos ya reconocidos, existe el peligro de que quede muy poco tiempo en un escaneo sistemático, por lo que se saltará otros objetos.

Uster

Control de haz : rotación

Medición de distancia : tiempo de viaje.

Longitud de onda : 850 nm

A primera vista, el Ouster lidar se parece mucho a Velodyne. Estos son sistemas rotativos que miden el tiempo de los pulsos en tránsito, y ambas compañías venden dispositivos con 16, 64 y 128 láseres. Y esto no es una coincidencia: Ouster diseñó específicamente el producto para que pudiera usarse para reemplazar los instrumentos Velodyne, ya que muchos clientes potenciales se acostumbraron a su factor de forma clásico.

Pero si abre los dispositivos desde Ouster, resulta que en su interior se ven completamente diferentes. El diseño clásico de Velodyne, a juzgar por la patente, utiliza 64 láseres separados y 64 detectores separados. Sin embargo, Ouster descubrió cómo empacar 64 láseres en un chip, y su segundo chip contiene 64 sensores que reconocen la luz reflejada. Tal diseño integrado puede reducir drásticamente el costo y la complejidad de la producción de LIDAR.

El lidar Ouster más difícil, que se enviará este año, es el OS-2, una unidad de 64 láser por $ 24,000. Ouster dice que su rango es comparable a los lidars más caros de Velodyne. Ouster también vende lidars y con un rango más pequeño por solo $ 3,500.

Ouster puede empujar 64 láseres en un chip usando un láser emisor de superficie de cavidad vertical (VCSEL), a diferencia de los diodos láser convencionales que emiten en un plano paralelo a la superficie. Como el VCSEL emite perpendicularmente a la superficie del sustrato, muchos láseres se pueden colocar en un chip semiconductor. La tecnología se ha utilizado durante mucho tiempo en aplicaciones de usuario, como ratones de computadora, pero siempre se ha considerado que no es lo suficientemente potente como para usarla en LIDAR. Ouster dice que descubrieron cómo crear un lidar de alto rendimiento con VCSEL.

Ouster utiliza otra tecnología de semiconductores, los diodos en cascada de un solo fotón (SPAD), para detectar la luz devuelta.Al igual que VCSEL, SPAD se puede fabricar utilizando técnicas estándar de fabricación de chips de silicio, y muchos SPAD se pueden insertar en un solo chip. Gracias a esto, fue bastante fácil para Ouster cambiar de dispositivos de 64 láser el año pasado a dispositivos de 128 láser, cuyo anuncio tuvo lugar en enero, y las entregas comenzarán en el verano. La compañía solo tuvo que reemplazar los chips con 64 láseres y 64 detectores en el modelo anterior con los nuevos 128 chips.

Y la actualización de 64 a 128 láseres es solo el comienzo, dice el director Angus Pakal. Él espera que en unos pocos años la compañía introduzca lidares, que tendrán a su disposición miles, y posiblemente millones, de láseres VCSEL y detectores SPAD.

Hasta ahora, Ouster se ha centrado en crear conjuntos de láseres unidimensionales para usar en un sensor giratorio, similar a los dispositivos de Velodyne. Pero Pakala dice que la misma técnica también se puede utilizar para crear conjuntos bidimensionales de láseres y detectores, como la matriz de una cámara. Esto puede conducir a la creación de una nueva clase de lidares basados ​​en destellos, donde cada "píxel" servirá su propio par de detectores láser. Como resultado, el LIDAR tendrá las ventajas de un destello, sin partes móviles, la capacidad de percibir el "marco" de inmediato y en su totalidad, sin sacrificar el alcance de un LIDAR ordinario.

La esencia de la estrategia de Ouster es aprovechar la base de electrónica de consumo industrial, en la que los VCSEL ya se usan en ratones de computadora, para telémetros en cámaras de teléfonos inteligentes y en otras áreas. Pacala afirma que todavía hay margen de mejora en VCSEL en términos de parámetros tales como brillo, costo y eficiencia energética. Y todas las mejoras en la tecnología VCSEL (y SPAD) funcionarán automáticamente en manos de Ouster.

Blackmore

Control de haz : escaneo mecánico.

Medición de distancias : radiación continua con modulación de frecuencia.

Longitud de onda : 1550 nm

Al igual que Ouster, Blackmore espera aprovechar la amplia infraestructura de la industria de semiconductores. Sin embargo, está interesada en la industria de las comunicaciones ópticas, no en la electrónica de consumo.

A primera vista, los lidares y los dispositivos de comunicación óptica son diferentes entre sí, pero en realidad tienen más en común de lo que uno podría imaginar. Envían información codificada en la luz, capturan la luz más tarde y extraen información de ella.

"La capa óptica Blackmore se basa en componentes estándar para comunicaciones de fibra óptica", dice el sitio web.empresa "Utilizando décadas de soluciones de fibra óptica, estamos seguros de que nuestros diseños son escalables y confiables".

En casi todos los demás aspectos, Blackmore Lidar es sorprendentemente muy diferente de los productos Ouster y Velodyne. En lugar de girar 360 grados, el lidar se fija con un campo de visión de 120 grados horizontalmente y 30 grados verticalmente. Utiliza radiación cw con modulación de frecuencia para medir distancias, lo que permite medir la velocidad de los objetos.

Blackmore introdujo un nuevo lidar interesante en el CES hace unas semanas . Su costo inicial es de $ 20,000 y tiene características impresionantes. La compañía espera reducir gradualmente el costo de lidar con el tiempo.

Baraja

Control de haz : escaneo espectroscópico.

Medición de distancia : emisión continua con modulación de amplitud.

Longitud de onda : 1550 nm

Baraja, una de las startups más inusuales de las que hablé el año pasado, y una de las más misteriosas.

La mayoría de los lidares tienen un campo de visión de 120 grados o menos, lo que significa que deben comprar al menos cuatro para garantizar una cobertura total de 360 ​​grados. Esto puede ser costoso y también requiere la colocación de dispositivos electrónicos frágiles en los bordes de la máquina, donde es muy fácil dañarlos.

La idea de Baraja es mover toda la electrónica frágil al baúl. El procesador de señal ubicado allí está conectado a través de fibra óptica a cuatro cabezales sensores baratos y duraderos que se pueden colocar fuera de la máquina.

En una entrevista el verano pasado, el director de la compañía, Federico Collarte, me dijo que los cuatro cabezales sensores “consisten esencialmente en vidrio de silicio. Son baratos, confiables y resisten bien los elementos. En caso de accidente, solo necesita reemplazar la cabeza del sensor ”.

Idea atractiva El problema es que no puedo entender cómo funcionará, y no pude convencer a Collarthe para que me lo explique en detalle.

Baraja describe su lidar como un "lidar de escaneo espectroscópico", lo que significa que los rayos láser se controlan cambiando la frecuencia de la luz que pasa a través del prisma. Es fácil imaginar cómo se puede controlar tal haz en una dimensión, pero es difícil entender cómo lograr el control bidimensional ".

Cuando le pregunté a Collart sobre esto, dijo:" Para la segunda dimensión, utilizamos el mismo concepto de escaneo espectral. Y todavía tenemos un auxiliar sistema mecánico ".

Agregó que este sistema no incluye ni espejos ni láseres rotativos. Dijo que" usa la misma óptica prismática, todavía mantenemos este momento en secreto ".

Además, Baraja sigue siendo la única compañía con la que hablamos que usa radiación continua modulada en amplitud para medir distancias. Collarte nos dijo que una de las ventajas de este enfoque es que "para pulsos individuales, no se requieren altas energías". Algunos componentes ópticos pueden dañarse debido a subidas de tensión, y su ausencia les da a los ingenieros la flexibilidad de usar una gama más amplia de opciones, lo que podría crear una tecnología menos costosa y más confiable.

Collarte dice que Baraja (como Blackmore) está tratando de "transferir componentes y tecnología de las telecomunicaciones ópticas", donde las grandes economías de escala ayudan a mantener bajos los costos de los productos. Baraja parece estar en las primeras etapas de comercialización, pero Collarte dice que la compañía espera reducir su costo a "unos cientos" de dólares en la producción de cientos de miles de dispositivos.

Quanergy

Control de haz : antena activa de matriz en fase.

Medición de distancia : tiempo de viaje.

Longitud de onda : 905 nm

Hace tres años, Quanergy tuvo un gran alboroto cuando anunció la creación de un producto sólido con un costo de menos de $ 250, que se puede lograr con la producción a gran escala. Pero los críticos dicen que la compañía no cumplió su promesa.

"Quanergy parece tener dificultades para hacer que los sensores funcionen a las distancias correctas", dijo Sam Abulsamid, analista de Navigant, en una entrevista.



Quanergy es una de las pocas compañías que fabrican lidares que utilizan tecnología de matriz en fase activa. Como se indica en la explicaciónpara el concepto de 2017:

La matriz en fases es una serie de transmisores que pueden cambiar la dirección del haz electromagnético, ajustando la fase relativa de la señal de un transmisor a otro.

Si todos los transmisores emiten sincrónicamente ondas electromagnéticas, el haz se irá en línea recta, es decir, perpendicular a la matriz. Para desviar el haz hacia la izquierda, los transmisores cambian la fase de la señal enviada por cada antena, y la señal de los transmisores de la izquierda está detrás de la señal de los transmisores de la derecha. Para desviar el haz hacia la derecha, la red realiza la acción opuesta, desplazando la fase de los elementos más a la izquierda hacia adelante en relación con la derecha.

Esta tecnología se ha utilizado durante décadas en radares, donde las antenas de radar sirven como transmisores. Las matrices ópticas en fase aplican el mismo principio a la luz, empacando una matriz de láseres en un chip bastante pequeño.

Si Quanergy lograra que esta tecnología funcionara bien, tendría muchas ventajas. Sin partes móviles, un dispositivo de estado sólido podría ser barato, confiable y versátil. El lidar de Quanergy, como el instrumento de AEye, es programable y cambia dinámicamente entre resolución y frecuencia de actualización.

Pero Quanergy no tiene mucho éxito en el mercado. En una entrevista en noviembre, el director Luay Eldad dijo que "estamos siguiendo los pasos correctos, estamos a tiempo". Pero hay razones para dudarlo. Por ejemplo, Angus Pakala fue cofundador de Quanergy antes de abandonar y fundar Ouster en 2015.

Abulsamide señala el reciente interés de Quanergy en el uso de lidares en la seguridad industrial: en esta área de aplicación, no se requieren distancias como los robomobiles. Eldada me dijo que Quanergy ahora tiene un lidar con guía mecánica más típico diseñado para el mercado de la seguridad.

Cepton

Control de haz : tecnología patentada de micromovimiento.

Medición de distancia : tiempo de viaje.

Longitud de onda : 905 nm

Los robomóviles totalmente automáticos son el área de aplicación más exigente para los lidares, y hasta ahora he descrito principalmente productos dirigidos a este mercado. Pero Cepton es un ejemplo de un respetado fabricante de lidar, cuyo objetivo principal es utilizar su tecnología en sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Los sistemas ADAS actuales usan radar y cámaras para el control de carril y el control dinámico de crucero. Pero todos esperan que los fabricantes de automóviles vean lidares en los automóviles del futuro que pueden proporcionar sistemas ADAS más sofisticados.

El problema es que, como vimos, los mejores mentirosos cuestan decenas de miles de dólares, y esta situación puede no cambiar incluso cuando se producen a escala industrial. Por lo tanto, empresas como Cepton apuntan a la producción de lidares de mediano alcance que sean lo suficientemente accesibles para ser incluidos en los automóviles que se producirán en unos años.

Y cuando le pregunté al Director de Cepton, June Pei, sobre la tapa de largo alcance requerida para los vehículos robóticos, repudió el mercado y dijo que no creía que los clientes comenzarían a solicitar tales dispositivos en grandes cantidades "en un futuro previsible".

En cambio, Cepton se centró en el mercado ADAS, donde ya está comenzando a hacer negocios en grandes volúmenes de suministros. Cepton afirma que su ventaja competitiva es el precio.

"Somos la única compañía capaz de vender lidars por menos de $ 1,000", dijo Pei. El verano pasado, Cepton anunció un acuerdo con Koito, una empresa japonesa y uno de los mayores proveedores mundiales de faros para automóviles, mediante el cual incorporará su tecnología lidar en el diseño de los faros. Esto significa que si el fabricante de automóviles decide que el lidar Cepton les conviene en todos los aspectos, podrá agregar fácilmente esta oportunidad a sus automóviles.

Pei me dijo que la tecnología de micromovimiento que controla el haz es exclusiva de esta industria. Los MEMS tradicionales usan un pequeño espejo que se mueve mecánicamente para redirigir la luz. Pero Pei dice que Cepton usa "un diseño óptico muy patentado que elimina el espejo, pero aún es capaz de producir una imagen de alta resolución". También lo describió como "un pequeño sistema vibratorio que funciona según el principio de un hablante", pero se negó a revelar los detalles.

Innoviz

Control de haz : escaneo mecánico.

Medición de distancia : tiempo de viaje.

Longitud de onda : 905 nm

Innoviz, como Cepton, se enfoca principalmente en transacciones de alto volumen con fabricantes de automóviles. Vende lidares de gama media asequibles adecuados para su uso en ADAS. Y muy exitoso.

En abril pasado, BMW anunció planes para instalar Innoviz Lidar en sus automóviles en el año modelo 2021. También participa en esta asociación Magna, un conocido proveedor que ayudará con la logística necesaria para instalar piezas terminadas en miles de automóviles.

Los fabricantes de automóviles están experimentando con muchas tecnologías LIDAR, por lo que muchos de sus fabricantes pueden presumir de hacer tratos con los OEM. Pero el acuerdo de BMW distingue a Innoviz de otros competidores: BMW, aparentemente, se toma en serio la instalación de sus lidars en autos para la venta, y no solo la compra de estos dispositivos para la prueba de prototipos.

En la producción de automóviles, el tiempo de desarrollo de nuevos productos es muy largo, por lo que Innoviz tendrá algo que hacer en los próximos años y, por supuesto, un acuerdo le permitirá a Innoviz concluir nuevos acuerdos en el futuro. Él es optimista sobre este acuerdo. "

El acuerdo con BMW, aparentemente, se utilizará para implementar ADAS, pero Innoviz tiene ambiciones en el campo de los automóviles robot. En su último modelo, InnovizOne La compañía cuenta con un alcance de hasta 200 metros con objetos con un 50% de reflectividad y un campo de visión de 120 grados.