La plaque de la BMW Z8 2000 appartenant au fondateur d’Apple Steve Jobs est visualisée lors de l’aperçu médiatique … [+] 30 novembre 2017, pour la série inaugurale de vente Life of Luxury de Sothebys, offrant le meilleur de la joaillerie, de l’horlogerie, de l’automobile, du vin et de la mode à New York. Les expositions All Life of Luxury sont ouvertes au public le 30 novembre 2017 / AFP PHOTO / TIMOTHY A. CLARY (Crédit photo doit lire TIMOTHY A. CLARY / AFP via Getty Images)
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Apple était sérieux au sujet de son partenariat avec BMW pour Project Titan en 2017 – peut-être parce que Steve Jobs, son fondateur emblématique, aimait sa BMW. Quelle société LiDAR invoquera des passions similaires pour l’I-Car alors qu’elle recommencera à prendre de l’ampleur? Compte tenu des efforts pionniers d’Apple pour intégrer LiDAR dans l’informatique personnelle et les smartphones, il est intéressant d’explorer leurs choix potentiels pour l’I-Car.
Les exigences pour un I-Car LiDAR (I-LiDAR) sont susceptibles d’être centrées sur les performances, la fiabilité, la qualité des données et la monétisation, le style et l’intégration du véhicule. Le coût ne sera probablement pas un facteur majeur.
Le LiDAR actuellement déployé dans les appareils grand public d’Apple utilise des VCSEL (lasers à cavité verticale à émission de surface) et des SPAD (photodiodes à avalanche à photon unique) 9XX nm. Il s’agit d’un appareil Flash LiDAR avec une résolution, un champ de vision (FoV) et une portée limités – idéal pour la cartographie et la photographie en intérieur, mais pas vraiment déployable pour une application de sécurité dans un véhicule autonome. L’architecture est convaincante du point de vue du style et de la taille – l’absence de scanners mécaniques en désordre permet une intégration élégante, sans que le LiDAR apparaisse proéminent ou visible. L’extension des performances et de la fiabilité de cette architecture à des applications automobiles telles que L3 (automatisation conditionnelle) et L4 (automatisation complète dans un domaine opérationnel prescrit) a été discutée dans un article récent. Semblable à Apple, Sense Photonics, Opsys, ZF-Ibeo et Ouster utilisent des VCSEL et des SPAD dans les longueurs d’onde 8XX-9XX nm, mais étendent les performances de plage, FoV et PPS (points / seconde, similaire à la résolution d’une caméra). Le LiDAR de Sense n’utilise aucun scan (Flash LiDAR), tandis que Ouster, ZF et Opsys déploient un scan électronique sans pièces mobiles mécaniquement. L’absence de scanners mécaniques améliore la fiabilité et permet une intégration gracieuse du véhicule – bien que la portée et les performances PPS des systèmes 9XX nm soient probablement plus limitées que les systèmes 14XX-15XX nm en raison des contraintes de sécurité oculaire.
Il est tout à fait possible, bien sûr, qu’Apple décide de développer son propre I-LiDAR. Si tel est le cas, il est probable qu’il tirera parti de l’expérience de l’industrialisation I-Phone et I-Pad LiDAR et poursuivra la conception VCSEL-SPAD. Des partenariats ou d’autres relations avec les entreprises énumérées dans le paragraphe précédent sont une possibilité. Idéalement, un flash LiDAR est souhaitable, bien que la numérisation électronique soit une alternative raisonnable. Les raisons de vouloir développer le LiDAR en interne sont similaires à celles d’autres pionniers des véhicules autonomes comme Waymo, Aurora, Argo, Yandex et Cruise. Ces entreprises ont décidé qu’une intégration profonde du LiDAR était essentielle pour la cartographie et le bon fonctionnement des piles de perception et d’apprentissage automatique, et ont investi massivement dans des acquisitions ou des développements internes pour maîtriser cette technologie de capteur critique. Ce n’est pas un hasard s’ils sont les leaders de l’autonomie des véhicules L4. Avoir le bon LiDAR est certainement un catalyseur essentiel pour ce nouveau mode de transport.
L’angle BMW suggérerait un LiDAR qui utilise le balayage MEM d’un laser à émission de bord à 9XX nm et un récepteur à photodiode à avalanche en mode linéaire classique. De nombreuses entreprises développent des LiDAR basés sur cette architecture, mais Innoviz, basé en Israël, semble être un favori dans cette catégorie étant donné qu’ils sont déjà conçus dans la plate-forme BMW via Magna, un fournisseur de niveau 1. Cependant, le principal facteur qui guide ce choix LiDAR est le partenaire automobile lui-même – il reste encore à se demander si Apple fera équipe avec un équipementier automobile ou de niveau 1, et si oui, quel sera le choix de partenaire spécifique.
Le LiDAR à ondes continues modulées en fréquence (FMCW) aux longueurs d’onde de 15XX nm pourrait être une autre option pour l’iCar. Il offre une feuille de route attrayante pour finalement réalisation d’un LiDAR à l’échelle de la puce dans une plate-forme photonique au silicium – cependant, les défis sont importants et il faudra beaucoup de temps, de chance et d’argent pour y parvenir. Le LiDAR d’Aeva pourrait potentiellement être un choix – les deux co-fondateurs sont d’anciens employés d’Apple, et la société a récemment annoncé deux anciens employés de haut niveau à son conseil d’administration – Steve Zadesky et Alex Hitzinger (qui dirige actuellement Artemis, l’effort de véhicule autonome de Volkswagen). Il est probable qu’à court terme, ces LiDAR nécessiteront toujours un balayage opto-mécanique et une alimentation en fibre optique pour transmettre et recevoir des photons du FoV vers le moteur de traitement de données. L’immaturité de la réalisation de l’échelle de la puce n’est peut-être pas un problème immédiat pour les efforts I-Car d’Apple, car son calendrier n’est pas aussi contraint que d’autres entreprises qui comptent sur des financements externes, avec l’urgence de prouver rapidement leurs modèles commerciaux.
Un autre jeu potentiel pourrait être le LiDAR récemment annoncé par Argo, qui fournit une vue surround rotative avec une couverture HFOV à 360 degrés et utilise des SPAD 14XX-15XX nm. Il apparaît comme un choix raisonnable du point de vue des performances (portée de 400 m, bonne résolution, etc.). Cependant, l’effet visuel d’un grand appareil rotatif monté sur le toit est probablement trop choquant du point de vue du style pour qu’une entreprise comme Apple puisse le déployer. Les autres solutions potentielles de 15XX nm incluent Luminar, Aeye et Innovusion – toutes utilisent des photodétecteurs de sensibilité plus faible que les SPAD mais compensent en utilisant des lasers à fibre plus puissants (qui sont malheureusement plus chers, encombrants et moins susceptibles d’être automatisés et mis à l’échelle à haut volume que les solutions à base de semi-conducteurs peuvent atteindre ).
La décision reviendra finalement aux applications sur lesquelles l’I-Car se concentre. Si le fonctionnement en zone urbaine est important, la solution VCSEL-SPAD 9XX nm est le choix probable. Les applications routières et la possibilité éventuelle d’un LiDAR à l’échelle de la puce pousseraient l’aiguille vers 15XX nm FMCW LiDAR. La cartographie haute résolution et la collecte de données monétisables conduiraient probablement Apple à développer le LiDAR en interne en utilisant l’architecture VCSEL-SPAD qu’il maîtrise déjà pour les appareils grand public. Compte tenu des applications et des besoins variés, il est probable que plusieurs plates-formes LiDAR seront nécessaires.
Une chose est sûre. Semblable à l’iPhone, nous ne saurons probablement pas où va l’I-LiDAR – jusqu’à ce que cela se produise!
