Лидар — один из ключевых датчиков для систем автономного вождения. Само слово — сокращение от «Light Detection and Ranging» — описывает технологию: лидар сканирует окружающее лазерным лучом, узнавая расстояние до различных объектов. Законодатель мод на рынке — компания Velodyne, автор схемы вращающегося лидара, получившей наибольшее распространение.

Проблема в том, что стоит такое устройство около $75 000 — что ставит крест на доступных автономных машинах.

В этом причина того, что на рынке периодически появляются стартапы, обещающие перевернуть индустрию датчиков для робомобилей. Один из них — Ouster. В пресс-релизе компания утверждает, что изготовленный по их технологии лидар умещается на двух чипах и стоит в 7-8 раз дешевле, потому что его не надо вращать и стабилизировать.

В том, на какие технологии опирается разработка, разбирался обозреватель Ars Technica Тимоти Ли. По его мнению, в Ouster есть потенциал, «подобный первым цифровым камерам», которые со временем уничтожили пленочные аналоговые решения.

Схема от Velodyne основана на простой идее: раз один лазерный луч сканирует пространство в одной плоскости, нужно совместить десятки лучей, чтобы получить вертикальную развертку. Когда многоуровневая система крутится — формируется карта расстояний. Синхронизировать работу такой установки на раскачивающемся автомобиле — сложнейшая инженерная задача. И одна из причин пятизначного ценника.

Ouster называет свое решение «настоящим твердотельным лидаром». В его основе — две микросхемы: на одной размещены 64 VCSEL-лазера размером с рисовое зернышко каждый, другая — улавливает отраженные лучи в очень узком диапазоне и обрабатывает их.

Глава и основатель компании Ангус Пакала утверждает, что это только начало. VCSEL-технология давно на рынке: такие недорогие лазеры, например, используются в геймерских мышках. SPAD-детекторы — тоже просты в производстве. Чипы из них печатают по технологии CMOS уже десятки лет. Это значит, что лидары просто масштабировать, создав схему с тысячами лазеров — и невероятно подробную карту расстояний. Для сравнения: в hi-end решении от Velodyne 128 лазеров.

Есть и еще одно важное преимущество. Система работает с нетипичной длиной волны — 850 нанометров. Это своеобразный «пик» видимого спектра в плане засорения карты расстояний посторонними шумами. Производители абсолютного большинства лидаров выбирают лазеры с другой длиной волны — чтобы шумов было меньше. В Ouster утверждают, что скрупулезная настройка сенсоров позволила решить эту проблему. И заодно избавила от традиционных для других лидаров проблем с работой системы в сумерках или при высокой влажности. Ведь шумов в этом диапазоне не становится больше по сравнению с солнечным днем.

Главное же — низкая цена. Пакала говорит, что весь секрет — в сочетании технологий: «SPAD — не особенно чувствительные сенсоры, VCSEL-лазеры тоже не особенно яркие… Но если мы можем заставить их хорошо работать [вместе], мы становимся лидерами отрасли».

По его утверждению, при массовом производстве два ключевых чипа будут стоить «единицы долларов». Цену всего устройства в сборе он не называет, но намерен предложить «самый доступный вариант на рынке».

В начале октября свою прорывную технологию лидаров представил основанный выходцами из Apple стартап Aeva. Инженеры утверждают, что в компактном футляре уместилась система с лидаром и ИИ, который распознает и сортирует объекты, находящиеся в сотнях метров от беспилотного автомобиля. Лидар не задействует дорогие высокочастотные лазеры и работает в любую погоду.