汽车想实现全自动驾驶没那么容易 布局激光雷达似乎更明智

作者:高玉娴   【原创】   2021-09-15 16:59:55

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在人人都追逐最前先进科技的硅谷,Cepton却选择沉下心来研究市场的切实需求,全心扑在ADAS(高级驾驶辅助系统)领域。

如果5年之前,有人告诉你他要研发一款L2+级自动驾驶的激光雷达,你一定会觉得不可思议。彼时,正值自动驾驶汽车的话题热度甚嚣尘上,谷歌、百度等众多公司纷纷涌入,其野心无疑都是推出一款尽可能高级别的自动驾驶汽车。

但恰恰就在那时,Cepton(赛瞳科技)剑走偏锋地选择了L2+级的赛道,全心扑在ADAS(高级驾驶辅助系统)领域。这就像是在40多年前大家都认为全自动洗衣机即将问世,有人告诉你他要研发一款新的半自动洗衣机一样,你一定会觉得他“疯了”。

Cepton 的境况可想而知。“2016年成立之后,我们就确定了这一理念,当时在投资界这就是一个‘笑话’。经常有人问我们为什么不做自动驾驶,说我们落后了。” Cepton首席执行官兼联合创始人裴军在日前接受媒体采访时说。但是,这些外部的“噪音”并没有动摇裴军的想法,“我们认为自动驾驶不会很快实现,而激光雷达在普通车型上会取得更高的效益。”

汽车想实现全自动驾驶没那么容易 布局激光雷达似乎更明智

Cepton首席执行官兼联合创始人 裴军

于是,在人人都追逐最前先进科技的硅谷,Cepton选择沉下心来研究市场的切实需求,然后针对性地推出了专利产品“MMT(微动技术)激光雷达”。如今的事实证明,裴军选对了——全自动驾驶时代还没到来,而Cepton却独家拿下了业内最大的ADAS激光雷达量产订单,合作方是位于底特律的一家全球前五名主车厂。

从Cepton的技术路线说起

和很多科技公司先研发技术再找应用的路径完全相反,Cepton的创业思路是先锁定了ADAS的市场,再针对性地研发相关的激光雷达产品,进而得以应用。

当然,这样的“神操作”背后并不是没有逻辑和依据的。根据业界相关分析报告显示,ADAS的潜在市场总额在2025年和2030年将分别达到410亿美金和500亿美金。另外,还有一组数据对比:ADAS的市场占比约为84%,而L4+自动驾驶市场仅有2%,哪怕是做基础设施的部分也只涉足了14%的市场。这意味着,ADAS市场潜力巨大。

“做激光雷达如果不去瞄准最大的市场,不仅不是特别明智,甚至不是特别负责。时至今日,我认为我们前期把所有的精力和资源都押在ADAS市场是正确的选择。”裴军非常肯定地说。

锁定市场和技术赛道后,下一步是做产品的选择。当时,市场上的激光雷达公司达到数十家,但产品类型众多,还没有形成一致性的认知或者标准,摆在Cepton面前的,有三个重要的决定:第一,使用什么激光照明,选择905纳米激光、1550纳米激光还是别的波长;第二,使用什么探测方法,选择TOF飞行时间测距的方法,还是利用FMCW干涉仪;第三,如何成像,怎么把探测到的点组成图像(点云图)。

最终,Cepton选择了成本最低且最可靠的905纳米波长,采用硅的雪崩二极管,并且在成像技术领域独创性地研发出了MMT。据裴军介绍,MMT的核心技术借鉴了喇叭的运作原理,由于部件运动没有摩擦,避免了部件损耗;另一方面,光源与探测器都是从镜头直出直入,也很好避免了因为镜子反射光而产生的衰减和偏振。而为了处理其中非常复杂的协调性运动,随后,Cepton又用了近三年时间开发出了激光雷达引擎——一种只有1mm x 1.8mm,并且成本只要1美元的车规型芯片。

“也就是说,很多复杂的事情,比如激光的发射、接收、数字成像机制的控制等等,都可以在这块芯片里完成。这是Cepton非常特别的一个优势。” 裴军强调,也正是凭借着这样的优势,Cepton才与Koito Manufacturing Co., Ltd.(日本小糸制作所)合作赢得了业内最大的ADAS激光雷达量产订单。

商业化是对技术最好的“褒奖”

在裴军看来,这种商业上的认可和成功,才是一个科技公司真正的成功。其重要性,甚至高于对速度、帧率、测距、角分辨率等这些技术参数的追求。“如果采取参数的思路去做公司、做产品,那最后一定是失败的。”正是这样的信念,令他尤为看重市场的需求。他表示,驱动激光雷达为车所用的目的,绝不仅是因为自动驾驶,更是因为汽车安全性能需求的进一步提升。

根据裴军的预判,在未来的汽车产品中,激光雷达将和毫米波雷达形成相辅相成的关系,加上其不受视觉摄像头的限制,因此基本上能够在安全系数上提高1-3个数量级。随着消费者和车厂都越来越重视汽车安全性能,这意味着激光雷达势必成为车辆的标配零件。

也就是说,未来的激光雷达就像车里的方向盘、车轮、车闸皮一样变得不可或缺,所以,它不应该是一个实验品或者演示品,而要满足三个关键要素——高性能、低成本、高可靠性。“这三个要素相结合,才能成功把激光雷达变成车内的一个标准零件。而我们要做的东西,就是要服务于普通消费者每天开的车,而不是一个演示的车队,只有酷炫的效果。”裴军说。

这就能够解释,为什么他会在各界一致看好全自动驾驶时,坚持选择了以L2+辅助驾驶市场作为切入点——归根结底还是因为有需求,并且这个需求量还不小。裴军讲了这样一个例子:“在斯坦福上学时我们做过一款高性能激光雷达,它可以清晰地探测到几公里外的事物,也可以用于与宇宙飞船的对接,但是,它的成本是200-300万美元一个。没有车需要用到那么高性能的激光雷达,而且它的成本也太高了。相反,如果我们做一个可靠性高、成本低的激光雷达,它就会成为普遍需求。”

从过去几年的发展来看,成本一直是阻碍激光雷达普及的重要原因。据裴军回忆,曾经激光雷达的单个售价能达到7.5万美元,这很难让车厂买账。而他的底气在于,Cepton已经找到了性能、可靠性与成本之间的一个平衡点,并且成为了第一个能够把车用ADAS L3数量级的激光雷达成本下降至1000美元的激光雷达公司。“下一步我们希望把它降到500美元以下,最终目标是100美元以下。”裴军表示。

让感知系统进入激光雷达

从最基本的芯片到激光雷达系统,Cepton如今的技术体系已经相对完善,拿下业内大单后,其首批订单将为三种不同平台供货,涉及多款车型。据裴军透露,2023年装载有Cepton激光雷达的量产汽车就会从生产线上下来。届时,其技术能力也将更直观地得到验证。

“但我们不会固步自封,而是沿着价值链继续前进,比如对车载软件和感知软件等的相关研究,已经在公司里慢慢成熟起来。”换句话说,ADAS是突破口但不是目标,L2+级市场是出发点但不是目的地。

这一点,从Cepton这个名字的由来,我们也能窥见一二。Cepton由“cept”和“on”构成,前者取自“perception”,代表着“感知”,后者源自拉丁语,代表着“元素”,结合起来即是“一个感知的元素”。裴军解释:“Cepton的核心思路,是让感知系统进入激光雷达。”“就像是一个金字塔,底层我们已经有了核心的技术和激光雷达产品,未来,我们还会不断往上面叠加智能能力。”

据裴军介绍,基于MMT技术和产品的通用性,如今Cepton也正在从L2向L4级别的智能基础设施市场渗透。和低级别的辅助自动驾驶不同,L4要求激光雷达不但要往前“看”,还要往侧面“看”、往后面“看”,甚至往下面“看”。并且,除了探测障碍物这一核心功能之外,还要求激光雷达具有定位功能,这不管对精确度,还是对数量和探测范围都有了更高的要求。

“但L4还有很长的一段路要走,因为要保证全自动驾驶比人的驾驶安全系数更高,还需要考虑一系列其他的因素,包括基础设施,以及社会、法律等等,只有这些规则都明朗以后,这个愿景才能真正变成一个现实。“裴军向至顶网记者表示,“我相信,这是一个循序渐进的过程,而Cepton不管是在布局,还是在硬件、软件的开发上面都将做出更多的事情。现在,我们已经开始往那个方向走了。”

当然,Cepton所瞄准的感知系统市场可不止于车。据裴军介绍,激光雷达还可以被广泛应用于智慧城市、智慧空间、智慧工业等领域,比如,美国奥兰多国际机场在疫情期间就采用Cepton的智能激光雷达系统实现了人群监控和分析。“通过激光雷达探测的高精度数据,可以在确保隐私的情况下,看到每个人走动的轨迹是什么,了解整个机场哪里人多、哪里人少,从而优化机场相关工作的部署,比如,指引乘客前往哪个候机区域来避免人群聚集,另外,也可以告诉机场工作人员让清洁工去到哪里作业效率更高。”

总而言之,面对市场的冷热变化,Cepton始终不受外界干扰,保持着自己的发展节奏——瞄准一个具体的目标,然后由点及面延伸自己的“触角”。“很多人都说今年是激光雷达元年,但如果你问我,我觉得它是激光雷达的‘又一年’。因为总会有更好的,总会有下一年。”可见,裴军对此充满了信心,并且仍会全力奔赴。

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