自動(dòng)駕駛作為科技領(lǐng)域的高精尖技術(shù)集散地，長(zhǎng)期存在多條技術(shù)路線之爭(zhēng)。例如，以特斯拉為代表的漸進(jìn)式自動(dòng)駕駛派和以Waymo為代表的一步到位式Level4自動(dòng)駕駛派，以及在傳感器方案中不用激光雷達(dá)的視覺(jué)派和采用激光雷達(dá)的融合派。

前一種自動(dòng)駕駛路線之爭(zhēng)長(zhǎng)期共存，誰(shuí)也未在話語(yǔ)權(quán)上占過(guò)上風(fēng)。不過(guò)，傳感器中的視覺(jué)派和融合派之爭(zhēng)曾以多數(shù)視覺(jué)派妥協(xié)，改走融合路線而爭(zhēng)議稍歇。

但是近期，特斯拉公布的全自動(dòng)駕駛方案中，卻果斷拋棄了被行業(yè)認(rèn)為是不可或缺的激光雷達(dá)。特斯拉CEO 伊隆·馬斯克(Elon Musk)甚至炮轟道，“激光雷達(dá)是愚蠢的差事，任何依賴激光雷達(dá)的公司都是注定要死失敗。”

Elon Musk對(duì)激光雷達(dá)持消極態(tài)度由來(lái)已久，原因正是激光雷達(dá)的成本和性能難以匹配。目前可以通過(guò)車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的激光雷達(dá)只有法雷奧的一款4線產(chǎn)品ScaLa，而剩下全球超過(guò)150家激光雷達(dá)公司的產(chǎn)品不僅難以達(dá)到用于量產(chǎn)車(chē)輛的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于汽車(chē)這個(gè)成本敏感型行業(yè)來(lái)說(shuō)，其價(jià)格也十分倨傲。

因此，如果想改變Elon Musk們的想法，途徑不外乎讓激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的性能，并達(dá)到可接受的成本。而目前，國(guó)內(nèi)的一家激光雷達(dá)公司——流深光電，正在將攻克方向放在通過(guò)車(chē)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和降低成本這兩大問(wèn)題上。這無(wú)疑挑戰(zhàn)重重。

自動(dòng)駕駛需要一款什么樣的激光雷達(dá)?

在自動(dòng)駕駛的主要傳感器中，視覺(jué)攝像頭擁有深厚的信息密度，只要算法足夠優(yōu)秀，攝像頭可以用來(lái)識(shí)別物體特征、道路標(biāo)識(shí)和車(chē)道線，甚至分辨出高度相似的相鄰物體等，毫米波雷達(dá)擁有優(yōu)秀的測(cè)速能力，而激光雷達(dá)則擁有出色的三維建模和測(cè)距能力。

對(duì)于在感知冗余的設(shè)計(jì)中，激光雷達(dá)的地位，Google自動(dòng)駕駛咨詢顧問(wèn)BradTempleton曾表示，“做到99%的準(zhǔn)確度對(duì)于車(chē)輛駕駛而言并不夠，我們需要的是99.99999%的準(zhǔn)確。激光雷達(dá)就是小數(shù)點(diǎn)后幾位的最強(qiáng)保障。”

為此，不僅Waymo投入了激光雷達(dá)的自主研發(fā)，全球大型的Tier 1、汽車(chē)巨頭也都對(duì)激光雷達(dá)行業(yè)展開(kāi)收購(gòu)和投資，僅安波福就投資了4家激光雷達(dá)企業(yè)，而沃爾沃、豐田，國(guó)內(nèi)的上汽、北汽等主機(jī)廠也都在激光雷達(dá)行業(yè)進(jìn)行了資本投入。

行業(yè)普遍認(rèn)為，Level 3(SAE標(biāo)準(zhǔn))及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛都需要用到激光雷達(dá)。

流深光電在這波激光雷達(dá)創(chuàng)業(yè)中，入場(chǎng)不算早，該公司在2016年底成立，彼時(shí)行業(yè)里的速騰聚創(chuàng)等公司已經(jīng)推出樣機(jī)。

但正如流深光電CEO孫偉偉所說(shuō)，成立時(shí)間早晚并不是問(wèn)題，激光雷達(dá)不是一項(xiàng)底層技術(shù)原理的突破，而是現(xiàn)有成熟技術(shù)的集成創(chuàng)新，已經(jīng)存在數(shù)十年，其主要的方向應(yīng)該是指向滿足車(chē)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的批量化應(yīng)用。

孫偉偉是一名軍工行業(yè)的老兵，曾在中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)供職十余年，從事激光測(cè)距等技術(shù)的研發(fā)，最高擔(dān)任型號(hào)項(xiàng)目主任設(shè)計(jì)師，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了脈沖半導(dǎo)體激光測(cè)距技術(shù)的突破，使后者成為軍用型號(hào)產(chǎn)品，正式列裝部隊(duì)。

因此，對(duì)于通過(guò)嚴(yán)格的車(chē)規(guī)測(cè)試，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，孫偉偉有他的底氣。進(jìn)入2019年，流深光電果斷打出了“成為國(guó)內(nèi)首家車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)供應(yīng)商”的口號(hào)，并對(duì)外披露了兩款激光雷達(dá)產(chǎn)品車(chē)規(guī)驗(yàn)證及量產(chǎn)規(guī)劃：

面向前裝市場(chǎng)，與新造車(chē)項(xiàng)目，也是投資方車(chē)和家合作，今年完成48線激光雷達(dá)Argus的車(chē)規(guī)級(jí)驗(yàn)證;同時(shí)，面向火熱的高級(jí)別自動(dòng)駕駛測(cè)試和運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)，在今年實(shí)現(xiàn)128線激光雷達(dá)Omini的商業(yè)量產(chǎn)。

流深光電48線激光雷達(dá)Argus

與備受追捧的MEMS微鏡固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品不同，流深光電要量產(chǎn)的兩款激光雷達(dá)都屬于機(jī)械式激光雷達(dá)。行業(yè)普遍觀點(diǎn)認(rèn)為，機(jī)械式激光雷達(dá)復(fù)雜的光束操縱單元，加上機(jī)械旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，給其尺寸和通過(guò)車(chē)規(guī)帶來(lái)了直接障礙，而MEMS微鏡則可以大大簡(jiǎn)化上述結(jié)構(gòu)，讓激光雷達(dá)通過(guò)車(chē)規(guī)驗(yàn)證更為容易。

但至今，固態(tài)激光雷達(dá)的量產(chǎn)時(shí)間表都未明確，法雷奧第三代Scala激將采用MEMS微振鏡方案，但這家最有量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的公司也將其固態(tài)激光雷達(dá)方案的量產(chǎn)時(shí)間寫(xiě)在2022年以后。MEMS微振鏡的材料屬性對(duì)于溫度的敏感性，和微振鏡的鏡面尺寸帶來(lái)的工藝難點(diǎn)，同樣為量產(chǎn)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。

作為激光雷達(dá)領(lǐng)域的資深從業(yè)者，孫偉偉也是在做了各項(xiàng)路線對(duì)比后，決定堅(jiān)持先把機(jī)械式激光雷達(dá)做到大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用。

“先通過(guò)車(chē)規(guī)級(jí)，搶占市場(chǎng)先機(jī)，然后固態(tài)技術(shù)成熟我們?cè)偕瞎虘B(tài)。”孫偉偉說(shuō)。

流深光電投資方、明勢(shì)資本創(chuàng)始合伙人黃明明也向鈦媒體表示，早期投資流深光電時(shí)，做過(guò)不少研究，發(fā)現(xiàn)固態(tài)激光雷達(dá)普遍需要用一些新器件，而這些新器件很多是不能大規(guī)模量產(chǎn)的或者價(jià)格太高，

“我們認(rèn)為落地性是關(guān)鍵，所以認(rèn)為流深現(xiàn)在做機(jī)械式是合適的選擇，而且激光雷達(dá)的底層技術(shù)是共通的，以后等新技術(shù)成熟了，轉(zhuǎn)過(guò)去也沒(méi)問(wèn)題。”

截至目前，只有法雷奧的激光雷達(dá)產(chǎn)品Scala通過(guò)車(chē)規(guī)，于新奧迪A8L上搭載。這個(gè)行業(yè)進(jìn)度，正是孫偉偉看到的機(jī)會(huì)。

“需要激光雷達(dá)的L3自動(dòng)駕駛車(chē)基本上2021年就開(kāi)始大面積推出，這意味著它們?cè)?019年底必須完成激光雷達(dá)的選型，以及跟供應(yīng)商的定點(diǎn)技術(shù)方案的選擇，所以從今年年底最遲到明年的6月份之前，車(chē)企就需要清楚哪些激光雷達(dá)能夠落地，能夠通過(guò)車(chē)規(guī)。”孫偉偉說(shuō)。

雖然法雷奧的Scala已經(jīng)量產(chǎn)，但是其4線、0.8度的分辨率難以滿足汽車(chē)自動(dòng)駕駛的使用需求，用孫偉偉的評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，其性能和毫米波雷達(dá)相當(dāng)。

而流深光電公布出來(lái)的48線激光雷達(dá)產(chǎn)品Argus在性能指標(biāo)上則提高了一大截：探測(cè)距離超200米，垂直分辨率為0.2°，擁有超過(guò)145°的前向水平視場(chǎng)角，垂直視場(chǎng)角9.6°。與Scala類(lèi)似，Argus可以安裝在汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃、前保險(xiǎn)杠等位置，易與整車(chē)融合。

軍民轉(zhuǎn)換，流深光電的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)

軍用行業(yè)作為尖端技術(shù)的優(yōu)先應(yīng)用領(lǐng)域，在向民用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，掀起過(guò)不少風(fēng)暴。例如，GPS從軍用向民用的普及，催生了以LBS為基礎(chǔ)的龐大互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，而CDMA通信技術(shù)的誕生最早啊也是為了防止敵方對(duì)己方通訊的干擾，后由美國(guó)高通公司更新成為商用蜂窩電信技術(shù)。

激光雷達(dá)作為軍用關(guān)鍵測(cè)距技術(shù)之一，如今也面臨自動(dòng)駕駛的應(yīng)用浪潮。

“激光雷達(dá)在軍事上主要提供的是測(cè)距技術(shù)，因?yàn)樗械呐趶?、子彈都是拋物線飛的，拋物線下落的高度也不一樣，如果你從一個(gè)點(diǎn)要打精準(zhǔn)的命中遠(yuǎn)處的一個(gè)物體，你必須先得到它的精準(zhǔn)距離值。”孫偉偉說(shuō)起激光雷達(dá)軍事應(yīng)用，如數(shù)家珍。

但也正如孫偉偉所言，激光雷達(dá)在軍用行業(yè)是項(xiàng)冷門(mén)技術(shù)，難以承載起更大商業(yè)夢(mèng)想。2016年底，僅有40人團(tuán)隊(duì)的Cruise Automation被汽車(chē)巨頭通用以10億美金收購(gòu)，掀起中外自動(dòng)駕駛創(chuàng)業(yè)浪潮。

一位代理商告訴孫偉偉，激光雷達(dá)作為自動(dòng)駕駛?cè)哂喔兄到y(tǒng)中的關(guān)鍵器件，存在著大量需求。孫偉偉稍作盤(pán)桓，即敲定了創(chuàng)業(yè)計(jì)劃。

“我們長(zhǎng)期做軍用的，除了技術(shù)和性能以外，對(duì)可靠性會(huì)關(guān)注更多，這應(yīng)用在汽車(chē)上也是我們的優(yōu)勢(shì)，此外，國(guó)內(nèi)脈沖半導(dǎo)體是我們第一個(gè)在軍工情況下做出來(lái)的，現(xiàn)在正好又看到了一個(gè)新的更大的市場(chǎng)前景。”孫偉偉說(shuō)。

在孫偉偉看來(lái)，自動(dòng)駕駛場(chǎng)景和軍用場(chǎng)景有很多相通之處。“都是通過(guò)搜索觀察，發(fā)現(xiàn)障礙物，發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，性能要求都是成像清晰、距離遠(yuǎn)、分辨率高。”孫偉偉說(shuō)。

流深光電128線激光雷達(dá)Omini

因此，流深光電推出的第一款產(chǎn)品并不是48線的Argus，而是性能更強(qiáng)大的Omini，這款128線產(chǎn)品擁有360度環(huán)視能力、分辨率為0.15度。但是投資方，也是合作方車(chē)和家先給流深光電潑了盆冷水。

車(chē)和家創(chuàng)始人李想告訴孫偉偉，你們的128線產(chǎn)品的確成像質(zhì)量好、探測(cè)距離遠(yuǎn)，但它需要裝在車(chē)頂上，顯然不適用于要面向C端銷(xiāo)售的乘用車(chē)，這會(huì)對(duì)造型和美觀都帶來(lái)很大影響。

李想提出的建議是，做一款產(chǎn)品在保證性能的前提下，可以放在前保險(xiǎn)杠里，這樣能在設(shè)計(jì)上與車(chē)身進(jìn)行完整地集成。

“這個(gè)會(huì)相對(duì)容易一些，因?yàn)槟阒皇禽o助駕駛，不是需要360度，正前方145度的水平視場(chǎng)角就夠了，角分辨率也不需要太高，我們就做了0.2度分辨率。”孫偉偉說(shuō)。去年十月，流深光電開(kāi)始做48線的Argus激光雷達(dá)，今年1月，原型機(jī)出爐。

這款兼具性能和集成性的產(chǎn)品，受到不少車(chē)企青睞，在聯(lián)合測(cè)試中，流深光電也得到更多反饋。

“原來(lái)我們?cè)O(shè)計(jì)的是155度的水平視場(chǎng)角，一些車(chē)企說(shuō)用不著，他說(shuō)你120度以上就夠了，但我們還保留了一下，做到145度，跟法雷奧的保持一致，第二，我們的垂直FOV還是有點(diǎn)大，有9.6度，是法雷奧scala的3倍，因?yàn)槲覀兛紤]到太小，就容易從車(chē)底下漏測(cè)，比如說(shuō)你離前面一輛卡車(chē)很高，你奧迪A8安裝得很矮，你就漏穿，可能出事故。”

但9.6度的垂直視場(chǎng)角也容易讓一部分光束打到天上，這在北方的冬天，容易穿過(guò)樹(shù)枝帶來(lái)無(wú)效信息。流深光電也正在將垂直視場(chǎng)角做調(diào)整。

“但是分辨率我們會(huì)再提高，分辨率是大家一致覺(jué)得還想要更高的。 ”孫偉偉說(shuō)。

激光雷達(dá)的大考，車(chē)規(guī)級(jí)驗(yàn)證

一位自動(dòng)駕駛行業(yè)投資

人曾在接受鈦媒體采訪時(shí)表示，“汽車(chē)行業(yè)的一個(gè)特點(diǎn)是周期長(zhǎng)，有一套確定選型、通過(guò)車(chē)規(guī)、然后放量的流程，比如現(xiàn)在把激光雷達(dá)賣(mài)給整車(chē)廠，車(chē)企相應(yīng)的量產(chǎn)車(chē)型在兩三年后才上市，也就是說(shuō)這個(gè)訂單要到2020年或者2021年去真正履行，收入才有可能進(jìn)來(lái)。”

而通過(guò)車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，顯然是流深光電以及其他激光雷達(dá)企業(yè)，進(jìn)入車(chē)企的采購(gòu)目錄，獲得單車(chē)型上萬(wàn)訂單，以及開(kāi)展后續(xù)合作的起點(diǎn)。

車(chē)規(guī)級(jí)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)是面向汽車(chē)電子元器件的一項(xiàng)特殊標(biāo)準(zhǔn)，其驗(yàn)證指標(biāo)包括環(huán)境適應(yīng)性，例如工作在發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)脑骷囟纫蠓秶鸀?40℃-150℃，而其他部位的產(chǎn)品也需要適應(yīng)-40℃-85℃的溫度范圍，此外，還有震動(dòng)、沖擊、可靠性、一致性、產(chǎn)品生命周期等等驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。

“我們以前在做軍品的時(shí)候，要求會(huì)比車(chē)規(guī)更嚴(yán)酷，震動(dòng)沖擊這種場(chǎng)景更惡劣，所以去年年底，剛把48線原型機(jī)拿出來(lái)的時(shí)候，我們已經(jīng)把激光雷達(dá)最難過(guò)車(chē)規(guī)的沖擊震動(dòng)驗(yàn)證完成。”孫偉偉說(shuō)。

因?yàn)榧す饫走_(dá)微米級(jí)的精密度要求，沖擊震動(dòng)一直是激光雷達(dá)在汽車(chē)應(yīng)用中的難題。通過(guò)了沖擊震動(dòng)的驗(yàn)證，激光雷達(dá)的車(chē)規(guī)考驗(yàn)就攻克了一大障礙。

“車(chē)規(guī)的其他環(huán)境適應(yīng)性方面，比如說(shuō)密封這些東西，都相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟，電磁兼容性已經(jīng)有成熟的解決方案。”孫偉偉說(shuō)。

除了行業(yè)固有標(biāo)準(zhǔn)，激光雷達(dá)作為在汽車(chē)上應(yīng)用的新傳感器，還未形成國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，有不少標(biāo)準(zhǔn)，需要流深光電和車(chē)企共同明確。

“我們需要跟車(chē)廠一起聯(lián)合，把更多產(chǎn)品定義明確下來(lái)，開(kāi)發(fā)出針對(duì)性的產(chǎn)品，然后一起來(lái)做很多車(chē)規(guī)方面的細(xì)化驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，包括高低溫工作、高低溫存儲(chǔ)，以及煙霧、沙塵，甚至激光雷達(dá)淋雨都不夠，必須要達(dá)到浸水的標(biāo)準(zhǔn)。”孫偉偉說(shuō)。

孫偉偉預(yù)計(jì)，今年年底到明年年初，流深光電會(huì)聯(lián)合車(chē)企將48線的激光雷達(dá)Argus做完車(chē)規(guī)級(jí)驗(yàn)證。

據(jù)悉，2018年8月，流深光電完成了A輪融資，同步開(kāi)始制造工廠建設(shè)，流深光電自研了專用設(shè)備和工藝、自建了自動(dòng)化產(chǎn)線，工廠竣工后可實(shí)現(xiàn)萬(wàn)臺(tái)級(jí)的年產(chǎn)能。量產(chǎn)之后，48線Argus有望將售價(jià)控制在1000美元以內(nèi)。

自動(dòng)駕駛行業(yè)之所以再次出現(xiàn)融合派和視覺(jué)派之爭(zhēng)，無(wú)疑源于，自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)急需落地，而配套的性能與成本兼顧的激光雷達(dá)產(chǎn)品卻遲遲未出現(xiàn)。

此前高度擁護(hù)視覺(jué)路線、如今轉(zhuǎn)向融合派的Auto X公司創(chuàng)始人肖健雄博士曾向鈦媒體表示，如果激光雷達(dá)能夠做到性能又好、成本又低，用不用激光雷達(dá)就不再有爭(zhēng)議了。顯然，流深光電想成為這個(gè)破局者。