FMCW激光雷達為自動駕駛“指明”方向

激光雷達技術(shù)被認為是汽車實現(xiàn)自動駕駛的關(guān)鍵技術(shù)，不管是ToF激光雷達還是FMCW激光雷達，都是通過光束來探測周圍環(huán)境，但是測量距離的原理有所不同。有業(yè)內(nèi)人士指出，F(xiàn)MCW激光雷達將促進自動駕駛技術(shù)的突破，同時FMCW激光雷達最終將會取代目前的ToF激光雷達系統(tǒng)。但是這項技術(shù)真的有潛力改變這個行業(yè)嗎？FMCW目前的應(yīng)用狀況如何？為什么大多數(shù)激光雷達制造商現(xiàn)在仍更愿意繼續(xù)依賴ToF激光雷達系統(tǒng)？此次專訪，安創(chuàng)成長營九期團隊光勺科技創(chuàng)始人姚建就FMCW激光雷達的有關(guān)問題進行答疑解惑。

門檻很高的FMCW激光雷達

FMCW激光雷達技術(shù)是將最先進的微波雷達信號處理理念和激光技術(shù)相結(jié)合，通過對激光微米級波長進行精確操控和解調(diào)，實現(xiàn)更多維度和更高靈敏度的探測。比起ToF激光雷達，F(xiàn)MCW激光雷達在抗干擾、靈敏度、動態(tài)范圍、信息獲取等方面有一定的優(yōu)勢，但全球在做FMCW激光雷達的企業(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唯一的一家，剩下四家都在硅谷。但Strobe、Silc因為發(fā)展方向的原因，近2，3年內(nèi)沒有FMCW激光雷達對外銷售。目前就只有BLACKMORE、AEVA、光勺擁有整機的FMCW激光雷達，但是 BLACKMORE已經(jīng)被AURORA 收購，目前不對外銷售。如果要想在年底實現(xiàn)量產(chǎn)的目標，在全球只有AEVA和光勺科技能提供貨源。

FMCW雷達測距原理及典型應(yīng)用場景

現(xiàn)階段是如何解決車輛測距的問題呢？姚建介紹到，目前主要是通過攝像頭來解決。攝像頭通過拍攝抓取圖片，將多個二維的信息升級成三維的信息，從而算出實際距離。那么什么是二維的信息？什么是三維的信息？姚建講到，如果你身處在一個立體的空間里（比如在會議室），就是一個三維的信息；但是如果將你處在會議室里的實時狀態(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，將二維信息升級成為三級信息，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？它就是通過兩個位置不同的攝像頭，拍到同一張照片，去計算車輛距離目標物體有多遠。跟人眼測距的道理是一樣的，就是把二維的信息升級成三維的信息。人很聰明，通過人眼去觀察，就能估算出是三米還是五米。但是汽車不一樣，汽車要想實現(xiàn)智能，就需要大量的運算，這也是為什么車輛的傳感器上會有很多計算單元，就是這個原因。

但是對于FMCW激光雷達不一樣，F(xiàn)MCW激光雷達發(fā)射一次信號就能獲得位置信息。姚建介紹到，傳統(tǒng)的激光雷達，它能夠形成三維的位置點云位置信息，我們可以把它稱為為黑白電視機。因為它只有位置，沒有其他的信息。而FMCW激光雷達就是在此基礎(chǔ)上讓每個像素點具備了速度信息，如果不同的速度用不同的眼色來表示，這就變成了一個彩色電視機。如果要把傳統(tǒng)的激光雷達和FMCW激光雷達相比，就是黑白電視機跟彩色電視機的區(qū)別。

姚建認為，F(xiàn)MCW激光雷達，目前主要有兩個應(yīng)用場景，一是無人駕駛、其次是智慧交通。中國目前總共裝有1.76億個攝像頭，交通攝像頭占14%， 就是有2500萬臺的交通攝像頭，按每臺300美元，這就是500億人民幣的市場。但目前FMCW激光雷達因為價格原因無法用在智能交通，如果未來一旦成本降低到300-500美元，大量的應(yīng)用場景機會用到FMCW激光雷達。像道路流量檢測，因為FMCW激光雷達不受光線的影響，可以全面掌握道路實時動態(tài)；同時，精準的速度信息非常有利于抓拍“闖紅燈”等交通違規(guī)行為。

為自動駕駛“指明”方向

與目前市場上BLACKMORE、AEVE等FMCW激光雷達公司不同，BLACKMORE公司選擇線性調(diào)頻技術(shù)路線，優(yōu)勢在于信號處理方面比較簡單，但對硬件要求非常高，這意味著產(chǎn)品的成本會更高。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)勢是對硬件要求較低、成本較低，缺點則在于信號處理非常復(fù)雜，但到目前為止，光勺科技已經(jīng)推出了樣機產(chǎn)品，并且正在和潛在客戶密切溝通，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激光雷達一臺在5w~7w美金之間。要想占領(lǐng)更大的市場，芯片化是必然的道路。力爭在未來的幾年時間里，將當前如同午餐盒大小的激光雷達主機變成3塊芯片。這樣一來，售價就能達到與毫米波雷達同等水平，像特斯拉、小鵬等這些主機廠都會用到，這個時候的市場就會比較大。

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

即使前方道路坎坷不平也要繼續(xù)前進

姚建表示，AEVA的IPO上市說明資本已經(jīng)看到了FMCW激光雷達代替TOF激光雷達的可能性，目前就只是時間問題。這對于對標AEVA的光勺科技來說是件好事，發(fā)達國家產(chǎn)業(yè)資本對于這個先進技術(shù)的認可，也會使得國內(nèi)也一定會出現(xiàn)一家對標的FMCW激光雷達公司，而光勺科技就是一個合格的標的。

除此之外，隨著大家對FMCW激光雷達的進一步了解，就會有大量的團隊涌入這個新技術(shù)領(lǐng)域，競爭會變得更加激烈，同時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有完成，芯片化的時間也比AEVA晚了1-2年，在接下來的全球市場的競爭中，光勺科技會處于弱勢，但這都不能阻擋我們前進的腳步。姚建表示，光勺科技的優(yōu)勢在于背靠中國的巨大市場，而且由于中美1:7的匯率，我們的人員成本是對方的七分之一，同時在服務(wù)意識，產(chǎn)品迭代等方面，我們也不輸于AEVA。我們認為在未來3-5年的時間里，F(xiàn)MCW激光雷達領(lǐng)域?qū)⑹茿EVA、光勺科技、 mobileye等多家公司爭霸的局面。
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