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自动驾驶汽车外型有救了?Cepton联手小糸将激光雷达嵌入车灯

本文作者:彭赛琼 2018-08-01 12:29
导语:自动驾驶测试车头上的“大花盆”,分分钟让人出戏,不过,随着新技术的产生,这种现状有希望得到改善。

自动驾驶汽车外型有救了?Cepton联手小糸将激光雷达嵌入车灯

对乘用车而言,自动驾驶测试车车顶上的“大花盆”,分分钟让人出戏。将激光雷达安装在车顶的方案,让乘用车原本的流线型设计遭到破坏——不论原来多么硬朗帅气抑或小家碧玉的造型,只要架上激光雷达,形象就会大打折扣。

这种方案主要受限于机械式激光雷达的成像原理,这类雷达需要一个较高的位置才能探测到汽车周围的环境。不过,随着新技术的产生,这种现状有希望得到改善。

7月30日,美国加州激光雷达初创公司Cepton宣布了与日本最大汽车照明灯公司Koito(小糸制作所)的合作,前者将为后者提供定制的微型激光雷达解决方案,将激光雷达安装车灯中。明年1月份,我们就可以看到双方的第一阶段合作成果。

据雷锋网新智驾了解,Koito是全球20%以上的前照灯生产者,60%的日本OEM的合作伙伴。自动驾驶的发展趋势让Koito开始积极寻找各种传感器。Cepton的联合创始人兼CEO裴军介绍道:“目前,Cepton是Koito唯一的激光雷达合作伙伴。”

在Cepton与Koito合作的方案中,激光雷达将会被安装在汽车的前照灯和尾灯的灯泡里,车灯的外形设计不会造成大的影响。由于车灯光照的亮度不及太阳光高,而Cepton的激光雷达即使在太阳光下也能稳定工作,因此,车灯的光照并不会对激光雷达造成干扰。该方案使用的激光雷达水平视场角超过90°,四个激光雷达所检测的范围有一定的重叠,因此能够检测到车辆周围360°的环境。

裴军认为,车顶不是激光雷达合理的安装位置。因为这样的方案破坏了汽车的流线型设计,增加了耗能。另外,在这一方案中,如果将激光雷达安装得太高则会导致车辆无法进入一些限高的车库,安装得太低又容易形成车身周围的死角。

独有的微动技术

目前,Cepton的激光雷达能够检测300米以内的物体,比起机械式的激光雷达也有较高的垂直分辨率,这主要得益于其独家研发的微动(Micro Motion, MMTTM)技术。据雷锋网新智驾了解,该技术的专利申请审批已经接近尾声。

“Micro Motion并不是什么秘方,只是一个比较复杂的由光学、电子、机械、软件等技术组合在一起的系统。”裴军说。

在Cepton的激光雷达里的机械部分中,其自主设计的微动扫描阵列,是区别于市场上其他同类产品的核心技术。该系统的工作原理与扬声器的工作原理相似,通过电磁和动圈进行驱动,工作过程中不产生任何摩擦。这种设计能够保证激光雷达的使用寿命并且减少功耗,更重要的是,该技术可以在未来的更新中扩展到更高的分辨率和更远的探测距离。

自动驾驶汽车外型有救了?Cepton联手小糸将激光雷达嵌入车灯
*HR80W

与目前市场上已有的固态激光雷达中使用的OPA、Flash LiDAR技术相比,微动技术最大的不同就是激光雷达内仍然有运动的器件。裴军说:“从原理上说,OPA和Flash LiDAR应该是最好的技术,因为不动的东西是安全可靠的。但是实际上,许多物理机制导致了这类技术制成的激光雷达难以在阳光下工作,难以探测到足够远的区域。”

而与MEMS技术相比,微动技术与之有相似之处,最大的区别是使用镜子。但在探测距离上,微动技术要更胜一筹,MEMS技术由于使用的光圈较小,因此探测距离不够远。另外,由于MEMS技术的组件不是车规级的,短时间内无法满足车规要求,因而获得车规认证的速度上,微动技术相对会快一些。

除了这一独特的核心技术,Cepton的激光雷达在价格上也有很大的优势,大部分采用的原材料都是市场上已有的,确保及时获得所需材料的同时,也更容易满足车规和成本要求。例该公司所使用的半导体脉冲激光发射器,就是已经生产了30多年的一款产品。

自动驾驶汽车外型有救了?Cepton联手小糸将激光雷达嵌入车灯
*Vista

而在光波上,Cepton选择了905nm的激光,并通过改善接收端的性能提高了探测距离。虽然理论上1550nm的激光能够达到更远的探测距离,但其激光发射器所使用的原材料——砷化镓的成本非常高,且短期内很难降下来。而905nm激光的原材料主要是硅,已经广泛使用在电子产业中,相比之下更经济适用。

另外,采用905nm激光产生的功耗也比1550nm的低,且受雨水天气影响较小,可靠性高。还有一点值得指出的是,Cepton所采用的激光是控制在0.4mW的低输出激光,满足人眼能承受的安全标准。

据雷锋网(公众号:雷锋网)了解,目前,Cepton已经研发出了四款激光雷达,其中Sora 200是为无人机打造的,可应用于测绘领域。而HR80T、HR80W和Vista主要应用于汽车领域。

自动驾驶汽车外型有救了?Cepton联手小糸将激光雷达嵌入车灯

Vista将会是Cepton第一个车规级的激光雷达,预计到今年年底或明年年初就能获得认证。Vista的市场需求量也较高,因此Cepton也与业内知名的代工厂进行合作,到明年年初实现量产。

合作与未来

在商业模式上,Cepton计划先从主动安全、ADAS系统方面起步,同时开展自动驾驶方面的合作。此次与Koito的合作,也主要是从ADAS开始展开并将延伸到更高级的自动驾驶。而与May Mobility(低速园区车)的合作则是面向L4级的自动驾驶的。

自动驾驶汽车外型有救了?Cepton联手小糸将激光雷达嵌入车灯*May Mobility研发的低速园区车

Cepton今年的产品销量与去年相比,增长了10倍。其客户也增长到60家,一半以上是车厂、Tier 1,以及自动驾驶初创公司。通过与客户的合作,Cepton也改进了其激光雷达的整体性能。例如在与Koito的合作中,Cepton就在满足性能要求的情况下缩小了激光雷达的体积,而在与May Mobility的合作中,则改善了激光雷达在雪地中的探测能力。

为了满足发展的需要,Cepton在今年2月搬进了新的办公区,在这里完成原材料的选择、品管、校正、实验和生产过程。Cepton的目标年产能是五千到一万台,为了达到这一目标,公司将会自动化一些手工制作过程。“我们把其他公司做的三维结构变成了一个二维结构,这样就更适合自动化生产。”裴军说。

从2016年成立到现在,Cepton几乎每个6到9个月就会公布新的产品,今年年底,这家公司也将推出新的产品,并在明年的CES上展出。届时,Cepton还会亮出自己的软件产品,该产品不仅能够提供点云数据,还能对物体进行识别。

自动驾驶汽车外型有救了?Cepton联手小糸将激光雷达嵌入车灯
图3:用Cepton传感器测量的点云示例:(a)HR80T; (b)HR80W; (c)和(d)SORA 200。

自创立以来,Cepton主要对其硬件进行推广,并没有对外公布软件产品。但其实,在公司的研发团队中,软件和硬件团队人数相当,软件工程副总裁廖冬一是麻省理工学院的核工程博士,在加入Cepton之前,他在英伟达领导DirectX软件团队。“你得先有一个比较结实的身体,才能更好地发展智力。”裴军说。

目前,Cepton主要活跃在欧美和日本市场,目前正在筹划进入中国市场,寻找合适的切入点。

在资金方面,Cepton目前处于B轮融资阶段的尾声,裴军透露,“B轮融资的规模比A轮融资大一个数量级,是非常有意义的一笔融资。” 

 

自动驾驶汽车外型有救了?Cepton联手小糸将激光雷达嵌入车灯
*裴军

在创立Cepton之前,裴军担任过Velodyne的工程副总裁,在百度也当过顾问。这两段经历在他此次创业中起到了很大的帮助作用。“当时我在百度的无人驾驶团队里担任激光雷达顾问,了解了许多市场需求和对产品的要求,也让我认识到了庞大的激光雷达市场,促使我成立了Cepton。”他感慨道。

而Velodyne的经验,则更加“实用”。“Velodyne对我的创业,可能意义就更大一些。因为我学到的,更多的是在管理上不应该做什么。这是我在Velodyne学的最多的东西。”

“我能看到这家公司里各种各样的问题,创办一家公司的真实情况,什么样的东西可以避免,例如如何避免错误地管理人。这些经验,也成就了现在Cepton正面、阳光的风格。”

言语间,这位自信的创业者也透露出对整个团队的自豪。

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