チップ上のライダーは自己を置く

市販のセンサーは信頼性が高く、小型で手頃な価格になります

自動車事故には責任がある世界保健機関によると、年間130万人が死亡しています。 それはプラハの街が毎年失われるようなものです。 さまざまな種類の電子センサーと高度なコンピューターを制御する自動運転車やトラックに切り替えると、数え切れないほどの命が救われる可能性があります。 しかし、巨額の研究投資と大幅な技術進歩にもかかわらず、この有望な技術を人々の手に届けることは困難でした。

それでは、自動運転車が実際にあなたの近くの私道に登場するのはいつになるのでしょうか? 答えは、そのような自動車にライダー（「光検出と測距」の略）と呼ばれるタイプのセンサーが必要かどうかによって決まります。 自動運転車を開発しているほとんどのグループは、LiDAR を安全な運転に必要なセンサー スイートの重要な部分とみなしています。これは、カメラを使用するよりもはるかに忠実に車両環境の詳細な 3D マップを構築できるためです。

しかし、イーロン・マスク氏はテスラに対し、物議を醸している自動運転へのカメラのみのアプローチを採用するよう促している。 「人間は目と生物学的ニューラルネットを使って運転するので、カメラとシリコンニューラルネットが自動運転への一般的な解決策を達成する唯一の方法であることは理にかなっている」とマスク氏は2021年にツイートした。ほとんどのLiDARセンサーは機械的に複雑でコストが高いが、これはそうではない。昔なら各車両の価格に数万ドルが上乗せされていただろうが、マスク氏の見解を形作る一因となったことは間違いない。 早くも2016年に、同氏は「工場から出荷されるすべてのテスラ車にはレベル5の自動運転に必要なハードウェアが搭載されている」と宣言した。つまり、カメラとコンピュータを搭載した車だけが完全自動運転に必要なものを備えているということだ。

Analog Photonics の最新プロトタイプ LIDAR システムが、ボストンの交通量の多い交差点でその機能を披露しました。 アナログフォトニクス

7年が経ち、多くの衝突事故が発生した後、テスラはレベル2の自動運転を超えて進歩しておらず、交通安全の専門家はマスク氏がライダーを拒否したことに疑問を抱いている。 しかし、高価なセンサーが必要になると、先進運転支援システムと完全自動運転の両方の広範な展開が遅れることになる。 しかし、これらのセンサーのコストを自動車メーカーが満足できるレベルまで下げることは、ライダーメーカーにとって依然としてとらえどころのない目標であり、車両の美観を損なうことなく自社のデバイスを車両に追加する方法も考慮する必要があります。

私たちと、2016 年に MIT から独立したアナログ フォトニクスの社員は、この行き詰まりを打破したいと考えています。 私たちは、コストの削減と統合の簡素化を約束する小型のチップスケールのフェーズドアレイ LIDAR を開発しています。 ここでは、私たちが直面した技術的な課題のいくつかと、私たちが商業化にどれだけ近づいているかについて説明したいと思います。

現在、新車の半数以上には 1 つ以上のレーダー センサーが搭載されています。 これらのセンサーはソリッドステートであり、メーカーの価格はそれぞれ 100 米ドル未満であり、車両の周囲に目立たないように十分に小さいためです。 これらは、自動緊急ブレーキやアダプティブ クルーズ コントロール、車線維持やその他の高度な運​​転支援機能など、さまざまな用途に使用されます。

しかし、常にそうであったわけではありません。 初期の自動車レーダーは大型で、機械的に操縦され、短い電波パルスを放射し、性能が限られていました。 しかし、自動車レーダーの電子スキャンと連続波放射への移行により、性能の向上とコストの削減がもたらされ、広く使用されるようになりました。

LiDAR も現在、これと同じ進化を遂げています。 この技術は、10 年前に DARPA グランド チャレンジに参加した車両の LiDAR センサーの成功に刺激されて、多くの企業が自動運転車用のカスタム システムの開発を開始したため、2016 年頃から話題になり始めました。 これらのシステムは、既製のコンポーネントを組み合わせて構成される傾向がありました。

このアニメーションは、一連のエミッターから送信される信号を遅延させて、送信をさまざまな方向に誘導する方法を示しています。 このようなエミッターのフェーズド アレイはレーダーによく使用されますが、ライダー システムで光ビームを操作するために使用することもできます。 サンディープ・シャルマ