似乎機器人無人機和自動駕駛車的共同點都是輪子會轉(zhuǎn)，但對于北醒來說，他們的共同點是，都會用到激光雷達。

日前，車東西來到激光雷達公司北醒，和北醒CEO李遠聊了聊北醒的激光雷達方法論，特別是針對車載激光雷達的開發(fā)計劃。

一、騎破車上班的光學博士

李遠大概是車東西見過的最“隨便”的一個CEO了，穿著一件衛(wèi)衣，踩著拖鞋就把車東西記者往會議室里帶。從交流中我們還得知，李遠平時上班時，放著一輛奧迪A3不開，平時都是騎著一輛很破的自行車來上班。

▲被用作測試車的奧迪a3，也是奧迪創(chuàng)新大賽的獎品

這種隨性似乎也傳染到了北醒內(nèi)部，在辦公室中，隨便走兩步可能就會看到一個檢測裝置正在運行， 對空間的利用可謂到了極致。

▲激光雷達的溫度實驗裝置

其實這算是一種接地氣的實用主義，正如本應高大上的博士李遠沒有什么派頭一樣，北醒在發(fā)展道路中，也是一種追求“先實用再說”的路徑。

就是像李遠這么隨便的一個人，帶領北醒從用于無人機的激光定高器開拓至機器人乃至車載激光雷達領域，先后被IDG、科沃斯、順為投資。

從李遠口中我們了解到，他接觸光學已經(jīng)超過十年。李遠本科就讀與北京交通大學，碩士師從中國發(fā)光學奠基人之一的徐敘瑢院士，博士則前往美國維克森林大學拜于美國物理學會會士Dr. Carroll門下。在求學期間，李遠一共發(fā)表了40多篇SCI，畢業(yè)論文入選了《自然》的子刊物《Nature Phontonics》。

▲李遠博士

在學界刷過了成就的李遠2014年看到了技術產(chǎn)出商業(yè)價值的機會，回到國內(nèi)，創(chuàng)立了北醒。從深耕光學的教育背景出發(fā)，一開始，李遠選擇了幾乎所有激光雷達創(chuàng)業(yè)者都會想到的方向——“機器人之眼”。的確，那個時候機器人漸漸升溫，無人機正值火熱，這是踩在歷史行程上的創(chuàng)業(yè)項目。

二、從無人機定高雷達到車載激光雷達

很快，北醒做出了第一代產(chǎn)品DE-LiDAR1.0，用于無人機避障。在研發(fā)DE-LiDAR的過程中，北醒還炫了個技，DE-LiDAR的光源使用了紅外LED，LED光源的能量集中性遠不如激光，要將其匯聚起來，需要復雜的光路設計。不過深厚光學背景幫助解決了這個問題。同年，北醒收獲了來自IDG、科沃斯的A輪融資。

到2016年8月，在DE-LiDAR的基礎上，北醒量產(chǎn)了定高激光雷達TF01，收獲了大量植保無人機訂單。也是在這一年，10月，北醒開發(fā)的固態(tài)激光雷達，獲得了奧迪創(chuàng)新實驗室大賽“人工智能的應用”總冠軍，獎品是一臺奧迪A3。

獎品是團隊合作的結果，李遠也沒想著自已一人使用，便拿出來作為公司用車。北醒的員工出外時，可以開這臺A3；車不用時，則是北醒的產(chǎn)品測試平臺。而李遠本人，如上文所說，平時都是騎一輛“很破的自行車上班”。

隨后，北醒獲得了順為資本的注意，A+輪由順為領投，IDG、科沃斯跟投。獲得小米系加持的北醒在2017年勢頭更猛， 先是入駐了博世的加速器，隨后又連續(xù)新推出了植保無人機和停車的第二代定高雷達TF02，以及只有一枚硬幣大小的微型激光雷達模組TFmini。

不過，最讓北醒上心的，還是今年10月量產(chǎn)的3D Flash固態(tài)激光雷達——CE30。獲得來自奧迪認可的激光雷達，正是CE30的原型。

三、北醒的激光雷達方法論：直接量產(chǎn)固態(tài)

CE30是目前激光雷達市面上體積最小的那一批，重量僅有219g，相比于各類要用“捧”的旋轉(zhuǎn)式激光雷達，它可以說是非常袖珍了。李遠稱，其中出貨量最大的CE30-A主要用于自動導航車（AGV，Autonomous Guided Vehicle），而另一款CE30-D則主要用于自動駕駛。

▲CE30-A參數(shù)

在參數(shù)上，CE30-A等效24線的掃描式激光雷達，擁有132度的水平視場角，探測精度可以達到厘米級，分辨率為320x24，刷新率則達到了20Hz。CE30如果要換算點云數(shù)這一指標，CE30-A每秒的出點數(shù)為320x24X20，15萬。從這些數(shù)據(jù)看，北醒的CE30-A是一款性能居中的產(chǎn)品。

不過在兩項參數(shù)上，CE30-A并不高，其垂直視場角為9度，探測距離最遠則只有4m，這樣的參數(shù)完全是為了針對工業(yè)AGV市場的需求，為AGV客戶量身定做的產(chǎn)品。李遠也表示，今年雙11各種無人物流、無人倉儲大戰(zhàn)中，就有CE30-A智能物流倉儲的小車的參與。

▲此前在網(wǎng)上大火的倉儲機器人，就是agv的一種

那些不那么高大上的倉儲小車，反倒是北醒在激光雷達卡位戰(zhàn)中的重要目標。它們運行的情境簡單、對傳感器性能要求不高并且規(guī)模龐大。它們對激光雷達的龐大需求帶給了北醒大量的訂單——李遠透露的數(shù)據(jù)是，超過一萬臺。而在淘寶上，CE30-A的價格是5000元一臺。

這也是北醒有趣的一點——他們的激光雷達可以直接在淘寶上買到。而在北醒公司內(nèi)，壘在工作臺上的產(chǎn)品盒子會讓人產(chǎn)生來到了電商公司的錯覺。

對于李遠來說，有貨賣才是王道。“如何尋求產(chǎn)品量產(chǎn)”，在李遠的考慮中，是比“高性能”更加靠前的標準?？梢哉f，北醒的路徑選擇、CE30的誕生，基本都是這條標準指導的結果。

事實上，從2015年建立公司開始，用于自動駕駛的激光雷達就在北醒的研發(fā)中立項。并且，出于可靠性、成本等方面考慮，北醒也沒有從旋轉(zhuǎn)式激光雷達過渡到固態(tài)激光雷達的想法，而是直接研發(fā)后者。

而在固態(tài)激光雷達的三大主流方向MEMS（李遠認為，依靠微振鏡驅(qū)動的MEMS方案不算純粹的固態(tài)）、OPA（光學相控陣）、Flash選擇上，北醒選擇了Flash的技術方向。這背后的邏輯是，F(xiàn)lash式激光雷達在光源發(fā)射端的產(chǎn)業(yè)鏈最成熟，有現(xiàn)成方案可用；而在接收端，也可以使用高速CMOS而不是復雜度更高的APD雪崩光電二極管。

大量半導體工藝元件的應用，使得固態(tài)激光雷達的裝配調(diào)試可以實現(xiàn)自動化，不必耗費巨量的人工校準時間。在量產(chǎn)成本與量產(chǎn)時間上，都有巨大的優(yōu)化。不過走Flash的技術路線，意味著在探測距離方面，有更大的技術難度（因為發(fā)射的光線是面陣而不是線束），這也是即使是為自動駕駛客戶使用的CE30-D，探測距離只有30米的原因。

所以北醒走的途徑是化簡——面對全新的固態(tài)激光雷達品類，用盡可能成熟、簡單的工藝、材料，去實現(xiàn)新技術，先把產(chǎn)品拿出來。李遠向車東西透露，北醒的CE30，已經(jīng)收到了超過1萬份訂單。

四、循序漸進瞄向自動駕駛

在CE30-A的基礎之上，北醒光子還有面向自動駕駛客戶的升級版——CE30-D，它由于探測距離較短，并不能用于高速的自動駕駛，但是它已經(jīng)具備了30m范圍內(nèi)比較精準的環(huán)境感知能力。車輛應用它，可以實現(xiàn)包括擁堵狀態(tài)下的自動啟停、盲區(qū)檢測等相對簡單的ADAS功能。

其實北醒的CE30與法雷奧與Ibeo合作生產(chǎn)的4線激光雷達ScaLa有些相似，僅有4線探測光線看似并不強大，但貴在能夠量產(chǎn)。當然，ScaLa更強大之處在于，已經(jīng)用在了奧迪新A8上，幫助后者實現(xiàn)L3級自動駕駛。

讓產(chǎn)品早日投入應用，也是北醒要先量產(chǎn)一款性能不那么強大的激光雷達的主要考慮。

李遠稱，在面向客戶尤其是面向車廠、Tier-1的時候，只有能夠提供量產(chǎn)的產(chǎn)品才有吸引力。而與車廠這樣的對象建立合作關系有重要的意義——一方面他們代表的是未來穩(wěn)定的訂單；另一方面，他們提出的需求，將最終定義激光雷達的功能與形態(tài)。事實上，如今的激光雷達走向小型化、固態(tài)化，正是車廠意志乃至汽車工業(yè)要求的體現(xiàn)。

而CE30目前雖然不支持高速自動駕駛的環(huán)境感知，但在某些參數(shù)上其實是針對這樣的自動駕駛場景進行了優(yōu)化——CE30的采樣刷新率達到20Hz，平均0.05秒就會對環(huán)境進行一次建模，可以很好地應對高速自動駕駛的需求。李遠舉了個例子，時速100公里時，車輛每一秒將行進27米，此時如果激光雷達刷新率太低，例如只有10Hz，機器將每0.1秒采樣一次。每捕捉一次環(huán)境數(shù)據(jù)，車輛就將開出將近三米。如果道路是非封閉的、對向有來車的話，兩車相對距離的縮減速度還會翻倍。此時，只有更加高頻率的數(shù)據(jù)刷新速度，才能更準確地感知環(huán)境、保障自動駕駛安全。

除了靠量產(chǎn)能力、硬件參數(shù)來說服、吸引客戶，針對自動駕駛的計算力問題，北醒還進行了軟件層面的優(yōu)化。當前，大量傳感器數(shù)據(jù)的堆疊，決策、控制算法的復雜，對自動駕駛系統(tǒng)的計算力提出了極高的要求，而由于缺乏可量產(chǎn)、高性能的低成本車載主處理器，自動駕駛暫時陷入了計算力瓶頸（就可量產(chǎn)的自動駕駛而言）。

含有深度信息的激光雷達數(shù)據(jù)的解算、融合，也是處理器計算負荷的一個大頭。為了給自動駕駛的計算減負，北醒在CE30中內(nèi)置了一套化簡算法——可以設置環(huán)境數(shù)據(jù)的“興趣區(qū)”，興趣區(qū)之外，激光雷達采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)將會被屏蔽，從而大大減少計算需求。

▲圖中紅色區(qū)域所在方框，即設定的“興趣區(qū)”

這樣的靈活算法，在配置多個激光雷達進行數(shù)據(jù)耦合、達到360度探測效果時，也能夠防止多個激光雷達的數(shù)據(jù)過度重合。

這一點，其實也是北醒量產(chǎn)思維的體現(xiàn)，不過這一點考慮到的，是其客戶產(chǎn)品的量產(chǎn)。

目前，除了已經(jīng)量產(chǎn)的CE30，北醒還在測試探測距離達到100米的新一代Flash固態(tài)激光雷達，它所對應的，則是真正高速的自動駕駛需求。

從北醒的產(chǎn)品規(guī)劃中，我們可以發(fā)現(xiàn)很明顯的分階段迭代思維。這背后是李遠對自動駕駛發(fā)展階段的判斷。

李遠認為，自動駕駛的落地場景會是“先封閉，再開放；先低速，再高速；先運貨，再運人”?；谶@種判斷，李遠定下了北醒的產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏：先面向商用車，再面向乘用。

在這種判斷下誕生的CE30，使北醒目前的主要客戶仍然是低速無人駕駛和AGV廠商，但已經(jīng)一條腿邁入了自動駕駛產(chǎn)業(yè)。并且，如果后續(xù)高性能產(chǎn)品能夠突破技術考驗，由于其固態(tài)的形態(tài)以及北醒在軟硬件上作出的優(yōu)化，另外一條腿也會邁得較快。

結語：“量產(chǎn)”與市場將成國產(chǎn)激光雷達突破口

從李遠的創(chuàng)業(yè)歷程中，我們可以發(fā)現(xiàn)，面向車載激光雷達，北醒的發(fā)展邏輯看似是一步到位，直接越過了機械式激光雷達的發(fā)展階段。但在具體產(chǎn)品上，北醒從為無人機提供定高雷達一步步走過來，完成技術與市場積累，再切入AGV、汽車市場，又是一個循序漸進的過程。

這種在大方向選擇上毫不猶豫、在具體經(jīng)營時以產(chǎn)品為中心分階段操作的發(fā)展邏輯，讓北醒頗有一些剛柔并濟的意味。

誠然，當前激光雷達創(chuàng)業(yè)中，國內(nèi)外已有數(shù)十家公司，其中不乏拿到上億美元融資的國外明星公司。但李遠認為，在量產(chǎn)思維的指導下，以及國內(nèi)巨大市場的支持下，國內(nèi)的激光雷達創(chuàng)業(yè)將很有機會。“你看無人機和電商之前都是國外強，最后也是這么過來的。”