FMCW激光雷達(dá)為自動(dòng)駕駛“指明”方向

激光雷達(dá)技術(shù)被認(rèn)為是汽車(chē)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù)，不管是ToF激光雷達(dá)還是FMCW激光雷達(dá)，都是通過(guò)光束來(lái)探測(cè)周?chē)h(huán)境，但是測(cè)量距離的原理有所不同。有業(yè)內(nèi)人士指出，F(xiàn)MCW激光雷達(dá)將促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的突破，同時(shí)FMCW激光雷達(dá)最終將會(huì)取代目前的ToF激光雷達(dá)系統(tǒng)。但是這項(xiàng)技術(shù)真的有潛力改變這個(gè)行業(yè)嗎？FMCW目前的應(yīng)用狀況如何？為什么大多數(shù)激光雷達(dá)制造商現(xiàn)在仍更愿意繼續(xù)依賴(lài)ToF激光雷達(dá)系統(tǒng)？此次專(zhuān)訪，安創(chuàng)成長(zhǎng)營(yíng)九期團(tuán)隊(duì)光勺科技創(chuàng)始人姚建就FMCW激光雷達(dá)的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行答疑解惑。

門(mén)檻很高的FMCW激光雷達(dá)

FMCW激光雷達(dá)技術(shù)是將最先進(jìn)的微波雷達(dá)信號(hào)處理理念和激光技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)對(duì)激光微米級(jí)波長(zhǎng)進(jìn)行精確操控和解調(diào)，實(shí)現(xiàn)更多維度和更高靈敏度的探測(cè)。比起ToF激光雷達(dá)，F(xiàn)MCW激光雷達(dá)在抗干擾、靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、信息獲取等方面有一定的優(yōu)勢(shì)，但全球在做FMCW激光雷達(dá)的企業(yè)非常少。

姚建介紹到，目前全球只有5家FMCW激光雷達(dá)研發(fā)生產(chǎn)公司，分別是BLACKMORE、AEVA、STROBE、SILC和光勺科技，其中光勺科技是中國(guó)唯一的一家，剩下四家都在硅谷。但Strobe、Silc因?yàn)榘l(fā)展方向的原因，近2，3年內(nèi)沒(méi)有FMCW激光雷達(dá)對(duì)外銷(xiāo)售。目前就只有BLACKMORE、AEVA、光勺擁有整機(jī)的FMCW激光雷達(dá)，但是 BLACKMORE已經(jīng)被AURORA 收購(gòu)，目前不對(duì)外銷(xiāo)售。如果要想在年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的目標(biāo)，在全球只有AEVA和光勺科技能提供貨源。

FMCW雷達(dá)測(cè)距原理及典型應(yīng)用場(chǎng)景

現(xiàn)階段是如何解決車(chē)輛測(cè)距的問(wèn)題呢？姚建介紹到，目前主要是通過(guò)攝像頭來(lái)解決。攝像頭通過(guò)拍攝抓取圖片，將多個(gè)二維的信息升級(jí)成三維的信息，從而算出實(shí)際距離。那么什么是二維的信息？什么是三維的信息？姚建講到，如果你身處在一個(gè)立體的空間里（比如在會(huì)議室），就是一個(gè)三維的信息；但是如果將你處在會(huì)議室里的實(shí)時(shí)狀態(tài)拍成一張照片，這就是二維信息。信息降維是很容易的，但是如果用兩張不同的照片，將二維信息升級(jí)成為三級(jí)信息，這是非常困難的。

特斯拉是如何只用攝像頭了解距離信息的呢？它就是通過(guò)兩個(gè)位置不同的攝像頭，拍到同一張照片，去計(jì)算車(chē)輛距離目標(biāo)物體有多遠(yuǎn)。跟人眼測(cè)距的道理是一樣的，就是把二維的信息升級(jí)成三維的信息。人很聰明，通過(guò)人眼去觀察，就能估算出是三米還是五米。但是汽車(chē)不一樣，汽車(chē)要想實(shí)現(xiàn)智能，就需要大量的運(yùn)算，這也是為什么車(chē)輛的傳感器上會(huì)有很多計(jì)算單元，就是這個(gè)原因。

但是對(duì)于FMCW激光雷達(dá)不一樣，F(xiàn)MCW激光雷達(dá)發(fā)射一次信號(hào)就能獲得位置信息。姚建介紹到，傳統(tǒng)的激光雷達(dá)，它能夠形成三維的位置點(diǎn)云位置信息，我們可以把它稱(chēng)為為黑白電視機(jī)。因?yàn)樗挥形恢茫瑳](méi)有其他的信息。而FMCW激光雷達(dá)就是在此基礎(chǔ)上讓每個(gè)像素點(diǎn)具備了速度信息，如果不同的速度用不同的眼色來(lái)表示，這就變成了一個(gè)彩色電視機(jī)。如果要把傳統(tǒng)的激光雷達(dá)和FMCW激光雷達(dá)相比，就是黑白電視機(jī)跟彩色電視機(jī)的區(qū)別。

姚建認(rèn)為，F(xiàn)MCW激光雷達(dá)，目前主要有兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，一是無(wú)人駕駛、其次是智慧交通。中國(guó)目前總共裝有1.76億個(gè)攝像頭，交通攝像頭占14%， 就是有2500萬(wàn)臺(tái)的交通攝像頭，按每臺(tái)300美元，這就是500億人民幣的市場(chǎng)。但目前FMCW激光雷達(dá)因?yàn)閮r(jià)格原因無(wú)法用在智能交通，如果未來(lái)一旦成本降低到300-500美元，大量的應(yīng)用場(chǎng)景機(jī)會(huì)用到FMCW激光雷達(dá)。像道路流量檢測(cè)，因?yàn)镕MCW激光雷達(dá)不受光線的影響，可以全面掌握道路實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)；同時(shí)，精準(zhǔn)的速度信息非常有利于抓拍“闖紅燈”等交通違規(guī)行為。

為自動(dòng)駕駛“指明”方向

與目前市場(chǎng)上BLACKMORE、AEVE等FMCW激光雷達(dá)公司不同，BLACKMORE公司選擇線性調(diào)頻技術(shù)路線，優(yōu)勢(shì)在于信號(hào)處理方面比較簡(jiǎn)單，但對(duì)硬件要求非常高，這意味著產(chǎn)品的成本會(huì)更高。而光勺科技采用的是調(diào)相技術(shù)，幾乎與線性調(diào)頻技術(shù)路線相反，該技術(shù)路線的優(yōu)勢(shì)是對(duì)硬件要求較低、成本較低，缺點(diǎn)則在于信號(hào)處理非常復(fù)雜，但到目前為止，光勺科技已經(jīng)推出了樣機(jī)產(chǎn)品，并且正在和潛在客戶(hù)密切溝通，顯然已經(jīng)克服了這一短板。

但是高額的成本也延緩了光勺科技發(fā)展的速度，據(jù)姚建介紹，目前光勺科技的FMCW激光雷達(dá)一臺(tái)在5w~7w美金之間。要想占領(lǐng)更大的市場(chǎng)，芯片化是必然的道路。力爭(zhēng)在未來(lái)的幾年時(shí)間里，將當(dāng)前如同午餐盒大小的激光雷達(dá)主機(jī)變成3塊芯片。這樣一來(lái)，售價(jià)就能達(dá)到與毫米波雷達(dá)同等水平，像特斯拉、小鵬等這些主機(jī)廠都會(huì)用到，這個(gè)時(shí)候的市場(chǎng)就會(huì)比較大。

在問(wèn)到公司為什么會(huì)取名為“光勺科技”時(shí)？姚建表示，北斗七星就是勺子形狀，我們希望用1550nm的激光實(shí)現(xiàn)探測(cè)的傳感器，就像北斗七星一樣，為人類(lèi)指明方向。

即使前方道路坎坷不平也要繼續(xù)前進(jìn)

姚建表示，AEVA的IPO上市說(shuō)明資本已經(jīng)看到了FMCW激光雷達(dá)代替TOF激光雷達(dá)的可能性，目前就只是時(shí)間問(wèn)題。這對(duì)于對(duì)標(biāo)AEVA的光勺科技來(lái)說(shuō)是件好事，發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)業(yè)資本對(duì)于這個(gè)先進(jìn)技術(shù)的認(rèn)可，也會(huì)使得國(guó)內(nèi)也一定會(huì)出現(xiàn)一家對(duì)標(biāo)的FMCW激光雷達(dá)公司，而光勺科技就是一個(gè)合格的標(biāo)的。

除此之外，隨著大家對(duì)FMCW激光雷達(dá)的進(jìn)一步了解，就會(huì)有大量的團(tuán)隊(duì)涌入這個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域，競(jìng)爭(zhēng)會(huì)變得更加激烈，同時(shí)AEVA的芯片化也給了光勺科技很大的壓力。目前，光勺科技的芯片化融資還沒(méi)有完成，芯片化的時(shí)間也比AEVA晚了1-2年，在接下來(lái)的全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中，光勺科技會(huì)處于弱勢(shì)，但這都不能阻擋我們前進(jìn)的腳步。姚建表示，光勺科技的優(yōu)勢(shì)在于背靠中國(guó)的巨大市場(chǎng)，而且由于中美1:7的匯率，我們的人員成本是對(duì)方的七分之一，同時(shí)在服務(wù)意識(shí)，產(chǎn)品迭代等方面，我們也不輸于AEVA。我們認(rèn)為在未來(lái)3-5年的時(shí)間里，F(xiàn)MCW激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)⑹茿EVA、光勺科技、 mobileye等多家公司爭(zhēng)霸的局面。
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