Googles selskap for selvkjørende biler, Waymo, anvender tre lidarer i sin nåværende modell. Den ene lidaren kan du se på toppen av bilen.
Googles selskap for selvkjørende biler, Waymo, anvender tre lidarer i sin nåværende modell. Den ene lidaren kan du se på toppen av bilen. (Bilde: Waymo)

Lidar

Mangel på sensorer forsinker fremtidens biler

Etterspørselen er så stor at ventetiden er mangedoblet.

Utviklingen av selvkjørende biler skjer så raskt at industrien som leverer komponentene ligger etter. Bilprodusentene må vente et halvt år på lidarer, som er betegnelsen på de sensorene som får autonome biler til å registrere omgivelsene.

Toyota, Uber, Apple, Ford, Volvo, Audi og de andre bilprodusentene – samt it-selskaper – er avhengige av lidarer i når de skal produsere sikre, selvkjørende transportmidler.

Avhengigheten av de spesielle laser-sensorene som gjør det mulig for bilen å kartlegge omgivelsene, er nå i ferd med å bli et problem. I hvert fall dersom utviklingen av autonome kjøretøy skal fortsette i det samme tempoet som nå.

Fra tre uker til seks måneder ventetid

De mange produsentene som nå konkurrerer om å være først med selvkjørende biler, gjør at produksjonen av lidarer har problemer med å dekke etterspørselen.

Ventetiden på at få levert en lidar var i fjor på omkring tre uker. I dag kan det være snakk om mer enn seks måneder.

Den 33 år gamle bedriften Velodyne Lidar i California er verdens største produsent av lidarer som er spesielt utviklet for bilindustrien. Firmaet leverer 10.000 eksemplarer årlig, til en pris på rundt 300.000 kroner per stykk.

Dette er en lidar

En lidar (LiDAR – Light Detection And Ranging) er kort fortalt en sensorteknologi som foretar avstandsmålinger. Den fungerer ved at det sendes ut laserpulser med høy frekvens samtidig som de enkelte pulsene – vanligvis ved hjelp av et speil – sendes ut i ulike retninger. Den tiden det tar for de enkelte pulsene å treffe et objekt og bli reflektert tilbake til laseren, kan benyttes for å beregne avstanden.
På selvkjørende biler fungerer lidarer altså som bilførerens øyne, og sørger for at bilen kan oppfatte omverdenen og velge en handling. Tesla og AutoX bruker utelukkende radar og kameraer, men forøvrig er bruken av lidarer en integrert del av de andre bilprodusentenes forsøk på at konstruere autonome kjøretøy.

Antallet virker kanskje ikke stort, men det må ses i sammenheng med at bedriftens leveranser vokste med hundre prosent forrige kvartal. Velodyne Lidar forventer at antallet også vil øke med hundre prosent i dette kvartalet.

– Det er en ganske kraftig økning. Vi prøver å behandle alle bestillingene som hastesaker, sa direktøren i Velodyne Lidar, Mike Jellen, i et intervju med The Information.

Velodyne Lidars innsats for å øke produksjonen omfatter blant annet åpningen av en ny fabrikk i San Jose, USA. Med denne fabrikken satser Velodyne Lidar på å produsere omkring en million lidarer årlig.

Milliardinvestering fra Ford og kinesisk bedrift

En lidar fungerer ved at laser-pulser med høy frekvens sendes ut i ulike retninger. Den tiden det tar for de enkelte pulsene å treffe et objekt og bli reflektert tilbake til laseren, kan benyttes for å beregne avstanden.
En lidar fungerer ved at laser-pulser med høy frekvens sendes ut i ulike retninger. Den tiden det tar for de enkelte pulsene å treffe et objekt og bli reflektert tilbake til laseren, kan benyttes for å beregne avstanden. Foto: Ing.dk

Fabrikken er forøvrig blitt virkelighet takket være en investering på over 1 milliard kroner siste år fra Ford og den kinesiske internettbedriften Baidu, som i likhet med Google satser på autonome kjøretøy.

Ford og Baidu gjennomførte investeringen for å sikre seg en forkjøpsrett i forbindelse med leverandørkjeden sin, dersom de skulle velge å bruke Velodyne-lidarer på de selvkjørende bilene sine.

Ford regner med å sende sin første kommersielle selvkjørende bil ut på veiene om fire år.

Toyota klarer seg ikke uten lidar

Lidars betydning for utviklingen av sikre autonome biler er også noe man har merket hos Toyota.

Ryan Eustice, som er visedirektør for Toyotas avdeling for selvkjørende biler, sa nylig til MIT Technology Review at det er «et åpent spørsmål», hvorvidt Toyota overhodet kan produsere selvkjørende biler med et ambisiøst nok sikkerhetssystem, dersom de skulle klare seg uten å bruke lidarer.

Laboratoriet for autonome kjøretøy ved University of Waterloo er blant de som har bekymret seg over dagens mangel på lidarer. Universitetet har sagt til The Information at jobben deres risikerte å bli forsinket da laboratoriets fem år gamle lidar ble ødelagt.

Da universitetet kontaktet Velodyne Lidar fikk de vite at de måtte ta til takke med en ventetid på et halvt år. Men ved et lykketreff fikk universitetet tak i en lidar de kunne låne av et kanadisk forskerteam.

Nye aktører og priskrig

Flere typer sensorer

Lidarer er i seg selv ikke tilstrekkelig til at en bil kan orientere seg uten en fører bak rattet. En lidar tar imot strukturell informasjon, som for eksempel den fysiske utformingen av gjenstander og avstandene deres i forhold til bilen, men de kan ikke oppfatte data om tekstur og budskaper, så som bestemte trafikale markeringer, fargen på trafikklys eller hvilken vei en fotgjenger orienterer seg. Den oppgaven må kameraer ta seg av. Lidarer er også dårligere enn kameraer til å vurdere hvordan og hvor raskt andre gjenstander forflytter seg. Der er radarer bedre. Derfor bruker de fleste bilprodusentene en kombinasjon av lidarer, kameraer og radarer når de selvkjørende bilene sendes sikkert ut i trafikken.

Bildet fra en patentsøknad viser hvordan Alphabet ser for seg at Googles selvkjørende biler skal orientere seg på veien foran ved hjelp av to lidarer.
Bildet fra en patentsøknad viser hvordan Alphabet ser for seg at Googles selvkjørende biler skal orientere seg på veien foran ved hjelp av to lidarer. Foto: Waymo

Etterspørselen på lidarer har også resultert i nye aktører som prøver å spise seg inn på det lukrative markedet.

Dette omfatter hemmelighetsfulle foretak som Silicon Valley-bedriften Luminar Technologies, samt mer velkjente bedrifter som Quanergy og Innoviz.

I tillegg finnes det firmaer som allerede produserer deler til bilindustrien, som for eksempel Continental og Valeo. Men felles for alle er at ingen av dem hittil har klart å få noen form for lidarer ut på markedet.

Det er derfor antakelig også på grunn av den økte etterspørselen på lidarer, at Googles selskap for selvkjørende biler, Waymo har gått til et søksmål.

Waymo har gått til sak mot en tidligere direktør, som angivelig tok med seg hemmelige konstruksjonstegninger da han fikk en ny jobb hos Uber. I søksmålet inngår Ubers eget Lidar-system, som skal gjøre det mulig for de selvkjørende bilene deres å kunne registrere hva som finnes rundt dem.

Waymo oppdaget tyveriet da en ansatt ved en feil ble satt som en mottaker av en e-post som var tiltenkt de ansatte i Otto, som er Ubers firma for selvkjørende trucker.

I et vedlegg til e-posten var tegningene av Ottos LiDAR-system, som ifølge Waymo i betenkelig grad minnet om Waymos egen. Dette systemet har Waymo, og altså Google, brukt over 80 millioner dollar på å utvikle, og ifølge Waymo vil dette redusere prisen på lidarer med opptil 90 prosent.

Men en slik prisreduksjon er Waymo slett ikke alene om å love.

Dansk glede over utviklingen

Velodyne Lidar, Osram Opto og Quanergy melder også alle om kraftige prisfall grunnet bedre teknologi.

Denne utviklingen mot superbillige lidar-sensorer er ventet – og det er gode nyheter, forteller Henrik Schärfe. Han er ph.d. i Human Centered Informatics og medstifter og administrerende direktør i fondet Autonomous. Fokuset til fondet ligger på implementering av selvkjørende biler – i første omgang på den danske halvøya Himmerland, hvor en kommune deltar i et forsøk.

– Prisfallet på lidarer innebærer at terskelen for å drive forskning og utvikling av visjonssystemer blir veldig lav. Samtidig finnes det i dag programvare med åpen kildekode som bygger broer mellom sensorer og datasystemer. Det betyr i klartekst at utviklere kan konsentrere seg om å skrive de algoritmene som tolker dataene fra sensorene, sier Henrik Schärfe, og legger også fram de helt store perspektivene:

– Når vi nå snart har en dansk lovgivning om selvkjørende biler, som faktisk er godt i gang, kan jeg lett forestille meg at vi får en dansk industrisatsing på området. Det håper jeg faktisk vil skje.

Artikkelen er tidligere publisert på Ing.dk.

Kommentarer (11)

Kommentarer (11)