敖客加速器| 本期推荐之中国的AEVA:光勺科技

2020年11月初,一则消息在无人驾驶圈刷屏了,刚刚成立3年硅谷的AEVA准备在明年3月份IPO,市值是21亿美元,要知道AEVA小批量量产的FMCW激光雷达在2020年8月刚刚开始,现在的销量还是零,正在测试的客户还是个位数。而全球最大的TOF激光雷达生产商Velodyne已经成立10年,销售了5万多台的激光雷达,是无人驾驶激光雷达行业的标杆公司,但是2020年下半年在美国上市后,现在的市值才19亿美元,比AEVA这样的0销售公司市值还差了3美元。

 

无人驾驶从业者在这则消息的冲击下,才真正开始思索TOF和FMCW激光的关系,开始思考资本如何在主流从业者还沉溺于TOF激光雷达的时候,一针见血的疾足先得在无人驾驶传感器领域积极布局。为了揭示这个秘密,我们还是先从中国的AEVA:光勺科技开始,一步步了解无人驾驶的秘密武器,FMCW激光雷达。

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01| 公司简介
光勺科技成立于2019年01月,核心就是FMCW激光雷达的研发和生产,我们知道现在全球差不多有100多家的激光雷达公司,绝大部分都是TOF的激光雷达公司, 而全球真正做FMCW并且公开点云信息的不超过5家,光勺科技也是中国唯一的一家,剩下四家都在硅谷。
 
光勺科技2019年初就完成了原理机的研发,2019年底完成了2台样机的研发生产,2020年初在CES展会上对接了WAYMO,NURO,WERIDE,PONY等互联网无人驾驶公司,他们纷纷表示,只要光勺量产,他们测试7天就能下订单光勺科技对标AEVA也名副其实,AEVA样机仅仅比光勺科技早了3个月,AEVA的小批量量产也仅仅比光勺科技早了6个月,所以我们把光勺科技称为,中国的AEVA
 
02| 技术背景
FMCW和TOF的区别
FMCW和TOF实际上是不同的传感器,FMCW是速度敏感的传感器,有点类似于我们遇到眼镜蛇最好不要动,一动就很容易被定位,而TOF是位置敏感的传感器,40年前就把RIEGEL, 徕卡应用到了探测,测绘领域。两者的特点不同,使用领域也非常不一样。
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但是技术的发展就是从简单到复杂,比如收音机刚开始都是AM的,AM的特点就是技术门槛低,但是信噪比也很低,要想提高信噪比就必须升级成FM。光纤通信也从AMFM的发展过程,最类似的就是毫米波雷达,它的发展也是AMFM,这个是物理学发展的特点决定的。
 
如今TOF的技术门槛已经低到,一个光电专业的毕业生,他的本科毕业设计可以选择“TOF激光雷达的实现”, 所以TOF激光雷达工作之间的竞争主要是,如何使得成本更便宜,产品更加稳定,而Velodyne这两年频繁的投资TOF上游的产业链上的企业,也是为了降低成本,产生批量的集群效应。
 
FMCW的两个最重要的特点,首先是每个像素点有多普勒信息,使得TOF(x,y,z)的位置信息之外,加了一维的速度信息,这使得在无人驾驶在做多传感器融合的时候,能够大大简化所需要的软件和硬件,甚至元数据就可以直接用在汽车的控制规划。其次,我们知道TOF的激光雷达是没有办法大规模应用的, 因为TOF激光雷达会出现互相串扰的现象,好比一个屋子里有一台大喇叭,再出现一台一定会互相干扰。而FMCW激光雷达是一机一码,这就好比一个屋子里有几个人在打手机,大家不会互相干扰。
 
真正TOF激光雷达的痛点是价格太贵,而FMCW激光雷达是利用了光通信技术,光通信技术很容易的芯片化,一旦芯片化,价格就能降到毫米波雷达的水平,这样特斯拉等主机厂才能真正用上FMCW激光雷达。马斯克说的“使用激光雷达是傻瓜”,不是说激光雷达不好,是太贵,就好比我们说,“工薪阶层使用私人飞机是傻瓜”,不是私人飞机不好,是太贵,要死私人飞机能降到小轿车的水平,估计也会有很多人买私人飞机。
 
03| 解决方案
FMCW激光雷达的物理学原理和毫米波雷达非常类似,我们知道毫米波雷达也有多普勒信息,但是毫米波的问题是最小分辨角做不小,目前主流毫米波最小分辨角是1度,一度就表示在100米的距离,他的误差是23米,而且这个误差不是出现在两端,或者中间,它是根据毫米波雷达的天线位置和目标能量反射最集中的地方,这样实际误差可能是45米,这样它在无人驾驶的作用类似于人的耳朵,有大概方位,没有精确位置信息,而且毫米波对金属材料非常敏感,小小易拉罐会反射成一个大物体,而对非金属锐角等非常不敏感。
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FMCW激光雷达的难点就是跨领域,雷达,光通信,激光。长期以来这是3波人在搞,而只有这3拨人在这个领域多年的积累,才能真正在FMCW激光雷达领域有所造诣。FMCW激光雷达使用的是1550NM的激光,同一家种子激光器生产的两个一模一样的种子激光器,想要相干基本都是不可能的,同一个种子激光器自己和自己相干还要求必须有一定的纯度(窄线宽), 而且这样21014次方频率的激光器相干,目前接收器的灵敏度只能做到108次方, 这里也有很大的挑战。
 
04|  核心团
光勺科技是以清华大学海归团队为主, 大家在一起7到10年的聚焦FMCW,真正做到了10年磨一剑,不断的突破各个技术难点,这样才能和硅谷的剩下4个竞争对手一起(blackmore AEVA silc strobe),站在了FMCW的技术顶峰之上。
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光勺科技创始人姚建
SteveYao,清华计算机系,哈佛文理学院博士,在华尔街从事科技领域投资,在国内各科技公司任高管;
Linmgo,清华电子系硕士,专业方向:宽带调制、光电探测、射频系统、高速AD;
Jerry,博士,专业方向:雷达系统、信号处理、激光器器件。
 
05|  项目优势
1.团队实力 
光勺科技团队在Lidar领域深耕多年,双线研发TOF与FMCW 4D Lidar,对Lidar有深入而独到的理解, 团队在理论创新、工程实践、应用开拓方面造诣深厚,开创了多个国内Lidar领域第一(首个导航Lidar 自主方案、首款量产导航Lidar、首个自主创新4D Lidar专利方案、首台路测FMCW 4D Lidar样机等)。
2.高技术壁垒
高系统门槛:4D Lidar系统的理论门槛远高于Pulse Lidar(TOF),甚至高于微波雷达系统;
高时间门槛:相干光探测领域的试错积累——发射信号最优解、接收系统最优解、匹配算法等等;
高工程门槛;系统最小化,核心器件与模块自研化,未来集成片上化等。
3.专利保护
CN110646779A 相位编码不饱和调制方法、装置、激光雷达测距测速方法及激光雷达系统。
 
在中美两国关系恶化的背景下,光勺科技也肩负着打破国外封锁,让国产的FMCW发展水平和欧美发达国家处于同一水平的重任。在一个技术领域,只要我们不比欧美技术上有明显的短板,中国的人力成本优势,重服务的优势就会体现出来,未来的制造业一定是中国的强项。

路演回看:

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http://www.oceeq.cn/portal/project/detail/6880.htm

原文始发于微信公众号(敖客):敖客加速器| 本期推荐之中国的AEVA:光勺科技

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作者 ab