ルミナーの新型ライダーが自動運転車市場を席巻する可能性

自動運転車はほぼ実用化に向けて準備が整っており、それを支えるレーザーセンサーも同様です。毎秒数百万個のレーザー光を照射し、反射時間を測定することで車周辺の3Dマップを作成するLiDARは、2005年にデイブ・ホールという人物が自動運転車コンテスト「DARPAグランドチャレンジ」に向けて開発を開始して以来、開発が進められてきました。それから10年以上、自動運転車にLiDARを搭載したいとしたら、ベロダイン社しか選択肢がありませんでした。

しかし、近年、数十社のライダースタートアップ企業が誕生し、ロボットカーメーカーが独自の道を歩むにつれ、ベロダインのかつての独占状態は崩れつつある。グーグルの姉妹会社であるウェイモは、独自のシステム開発に何年も何百万ドルも費やした。ゼネラルモーターズは、ストロボというライダースタートアップ企業を買収した。フォード向けにロボット運転システムを開発しているアルゴAIは、プリンストン・ライトウェーブという企業を買収した。

最新の挑戦者は、シリコンバレーに拠点を置くスタートアップ企業、ルミナーだ。同社は既にトヨタに加え、名前は伏せたもののさらに3社のメーカーと契約を結んでいる。ルミナーは本日、120度の視野角（車の前方を確認するには十分だが、360度の視界を得るには2台必要）を備えた最新ライダーユニットの導入を発表した。最初の生産台数はわずか100台だが、今後は1000台単位の生産を開始する準備が整っている。これは今日の需要を満たすには十分すぎるほどだ。ひょっとすると、自動運転車を誰にとってもより安価なものにするのに十分な台数になるかもしれない。

「今年末までに、世界中のほぼすべての自動運転試験・開発車両に搭載できるだけの生産能力を備える予定です」と、2012年に17歳でスタンフォード大学を中退し、ルミナーでフルタイムの仕事に就いたCEOのオースティン・ラッセル氏は語る。「これはもはや、光学博士たちが手作業で製造するものではありません。これは正真正銘の自動車用量産製品なのです。」

光学産業の中心地であるオーランドにある13万6000平方フィートの施設では、1ユニットの製造時間を約1日から8分に短縮しました。過去1年間で従業員数は倍増し、約350名となりました。モトローラの製品開発の第一人者ジェイソン・ウォジャック氏をハードウェアチームの責任者に迎えました。また、製造部門の責任者として、大手自動車部品メーカーのハーマンからアレハンドロ・ガルシア氏が就任しました。

ルミナーはここで追い上げを図っている。昨年、ベロダインは生産増強のため「メガファクトリー」を開設し、1万個のレーザーセンサーを製造した。マルタ・ホール社長は、もし望めば年間100万個の生産も可能だと述べている。しかし、大量のライダーを製造できるだけでは、この分野で勝利を収めるには不十分だ。

LiDARは素晴らしいセンサーです。レーダーよりも精度が高く、カメラよりも多くの状況で動作しますが、あまりにも高価です。Velodyneの最高級ユニットは、300メートルの範囲で360度を検知でき、1台あたり約7万5000ドルかかります。まとめ買いすればコストは下がりますが、たとえ何年もかけてコストを償却できるフリート車両であっても、それでも負担するには厳しい価格です。

画像には人間、建築、家具、工場、実験室、テーブル、卓上、製造、機械が含まれている可能性があります

ルミナーは、ライダーの受信機（目の網膜のような役割を果たす部分）をシリコンではなくインジウムガリウムヒ素（InGaAs）で作ることで、コストの問題を難しくしました。なぜこれが重要なのでしょうか。それは、ライダーでより遠くまで「見える」ようにするには、より強力な光パルスを発射する必要があるからです。遠くの物体に当たって、最後まで戻ってこれるだけの強さを持つように、光パルスは強力でなければなりません。ほとんどのライダーは、905ナノメートルの波長のレーザーを使用しています。これは人間の目には見えません。しかし、十分なパワーであなたのような実際の眼球に当たると、網膜を損傷する可能性があります。実際の人を盲目にすることなく、より強力なパルスを発射して（ライダーでより遠くまで「見える」ように）したい場合は、1550ナノメートルの波長を使用できます。これはスペクトルのさらに赤外線部分であるため、人間の眼球を貫通できません。

話をシリコンに戻しましょう。シリコン製の受信機は安価ですが、1550nmの波長の光を検出できません。InGaAsは検出できますが、はるかに高価です。そのため、業界標準はシリコンを使用し、905nmで動作させ、レーザーをそこまで遠くまで送れないことを受け入れるということになります。

しかしラッセル氏は、1550ナノメートルという高出力を主張した。これはInGaAs製の受信機の使用を意味し、その結果、競合他社の40倍の強力なパルスを発射できるようになった。そのため、彼のライダーは250メートル離れた場所からでも、光の95%を吸収するような極めて暗い物体を検知できる。彼によれば、これほどの距離でこれほど鮮明に検知できるライダーは他にないという。

しかし、真面目な話、InGaAs はフランス語で「coute la peau des fesses*」と言う。大きなポテトチップスくらいの大きさの受信機アレイは数万ドルもすることがある、とラッセルは言う。そこでルミナーは独自のものを作った。その結果、現在 7 代目となるそのアレイは、イチゴの種くらいの大きさだ (レーザーと付属の電子機器を含むユニット全体は、約 1.5 平方フィート、奥行き 3 インチだ)。これには、光子が外界に出ていた時間を秒単位で計算するチップも含まれる。その価格はたったの 3 ドルで、ルミナーのコスト懸念を払拭するとともに、その追加範囲と解像度を可能にしている。ラッセルはライダー全体の正確な価格を明かさなかったが、彼の顧客は非常に満足していると言う。そして、彼らが最終的にロボタクシーの乗車サービスを提供し始める準備が整った暁には、バーから家までの移動にそれほど料金を請求する必要はないかもしれない。

ルミナーの研究開発チームは、受信機の「ダイナミックレンジ」の拡大にも成功しました。人間の瞳孔が光の状態に応じて拡張するのと同じように、ライダー受信機は特定の強度のパルスを拾うように調整されています（光子が跳ね返るまでの距離が長いほど、光子は弱くなります）。微弱な信号を探すように設定しておき、それよりもはるかに強いパルスに当たれば、受信機が壊れてしまう可能性があります。「私たちは数え切れないほどの爆発した検出器を知っています」とラッセル氏は言います。現在のユニットは、はるかに広い範囲のパルス強度に対応でき、煙一つ出ません。

一方、ルミナーはすでに次世代センサーの開発に取り組んでいます。ラッセル氏によると、このセンサーは一般の自動車に搭載できるほど手頃な価格になり、視力という贈り物が単なる日用品に過ぎなくなるとのことです。

準備完了に向けて