芯耀
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Elon Musk曾把LiDAR稱(chēng)為“fool’s errand”，此話雖頗具爭(zhēng)議，但實(shí)際上這一說(shuō)法尚未被完全推翻。盡管LiDAR具有高精度的性能優(yōu)勢(shì)，但成本仍然很高，無(wú)法成為ADAS中重要的傳感方式。盡管困難重重，一家名為PreAct的初創(chuàng)公司卻看到了“低價(jià)”的近場(chǎng)LiDAR的商機(jī)，而不是大多數(shù)其他玩家所追求的長(zhǎng)距或中距LiDAR。
車(chē)載LiDAR的技術(shù)范圍很廣，從微機(jī)械掃描和MEMS，到OPA和flash。隨著初創(chuàng)公司的不斷涌現(xiàn)，競(jìng)爭(zhēng)格局蓬勃發(fā)展，但它們都還沒(méi)有盈利。問(wèn)題出在哪里？許多初創(chuàng)公司和他們的投資者都預(yù)測(cè)在車(chē)載領(lǐng)域會(huì)有一個(gè)巨大的市場(chǎng)，但現(xiàn)在顯然還沒(méi)有成形。
隨著完全自動(dòng)駕駛的大規(guī)模推廣被擱置，ADAS是下一個(gè)希望。但許多OEM仍然在價(jià)格問(wèn)題上卻步。唯一例外是長(zhǎng)距LiDAR，它被認(rèn)為是確保高速公路脫手應(yīng)用中的車(chē)輛安全所必需的。
碰撞檢測(cè)
PreAct今年7月將推出第一款LiDAR。
PreAct通過(guò)專(zhuān)注于短距LiDAR而脫穎而出。CEO兼創(chuàng)始人Paul Drysch說(shuō)：“我們做的是近場(chǎng)flash LiDAR……我們專(zhuān)注于1英寸到20m、25m。”PreAct的LiDAR的幀率高達(dá)150幀/秒。Drysch表示，到2025年，當(dāng)目前的flash LiDAR中使用的運(yùn)行感知層的FPGA換成ASIC時(shí)，BOM將會(huì)降到45美元。
由于領(lǐng)先的長(zhǎng)距LiDAR供應(yīng)商正在努力達(dá)到2,000美元的價(jià)格目標(biāo)，PreAct正在尋求授權(quán)給ZF、Continental或Denso等Tier1，并保證他們可以以“大約100-300美元（小批量）的價(jià)格銷(xiāo)售其LiDAR，并可從中實(shí)現(xiàn)盈利”。
今天，典型的LiDAR供應(yīng)商的Plan B是在自動(dòng)駕駛和ADAS之外的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用多樣化。對(duì)于PreAct來(lái)說(shuō)，首要目標(biāo)是機(jī)器人和工業(yè)市場(chǎng)，以及近場(chǎng)ADAS應(yīng)用。
PreAct于2018年從Artis（一家軍事承包商）分離出來(lái)，尋求將Artis在DARPA陸軍特種武器項(xiàng)目中的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于民用市場(chǎng)，特別是汽車(chē)碰撞檢測(cè)。
基于在Artis的研究，Drysch解釋說(shuō)：“我們知道什么是有效的，什么是無(wú)效的（在碰撞檢測(cè)方面）。我們也知道，汽車(chē)行業(yè)的做法對(duì)高速處理來(lái)說(shuō)是行不通的。”
PreAct的任務(wù)是使其LiDAR在近場(chǎng)以非常高的幀率工作，以低廉的價(jià)格使每輛汽車(chē)都能使用它。Drysch指出，PreAct繼承了Artis的專(zhuān)長(zhǎng)，而且它還“擁有Artis開(kāi)發(fā)的一些關(guān)鍵IP的許可，僅用于商業(yè)目的”。
PreAct到底從Artis那里學(xué)到了什么？Artis一直在開(kāi)發(fā)主動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。Drysch說(shuō)：“它們基本上是安裝在輕型裝甲車(chē)或坦克上的基于傳感器的系統(tǒng)。它們檢測(cè)到來(lái)襲的導(dǎo)彈，并會(huì)提前將其擊落。因此，它的運(yùn)行速度非?？?hellip;…每秒的幀數(shù)非常驚人。然后，他們提供邊緣處理，因?yàn)樵谶@樣的環(huán)境中沒(méi)有時(shí)間來(lái)回發(fā)送信息。”
利用Artis的經(jīng)驗(yàn)，Drysch說(shuō)：“我們開(kāi)始嘗試為近場(chǎng)傳感構(gòu)建一個(gè)更好的傳感器。”
低價(jià)且軟件定義
這位CEO說(shuō)，PreAct的LiDAR架構(gòu)很簡(jiǎn)單。“我們使用現(xiàn)成的ToF傳感器和LED發(fā)射器。使用現(xiàn)成的硬件可以大幅削減成本。”
他補(bǔ)充說(shuō)，更重要的是，該架構(gòu)的簡(jiǎn)單性使PreAct能夠設(shè)計(jì)出“業(yè)界第一款軟件定義的LiDAR”。
通過(guò)軟件定義，Drysch的意思是，雖然像素?cái)?shù)保持不變，但技術(shù)可以改變，包括像素的處理和波長(zhǎng)。他說(shuō)，有可能“增加波形調(diào)制和其他技術(shù)，逐漸提高性能，并實(shí)現(xiàn)更多的功能”。
隨著OEM正在朝著軟件可OTA的方向努力，傳感器供應(yīng)商也在考慮如何提供相同的服務(wù)。去年秋天被Ambarella收購(gòu)的雷達(dá)算法公司Occuli，也在宣傳軟件可升級(jí)的傳感器。
Drysch指出，雷達(dá)的軟件升級(jí)要比LiDAR容易。LiDAR技術(shù)與更復(fù)雜的硬件緊密相連，如掃描激光器。然而，PreAct特意選擇了一個(gè)更簡(jiǎn)單的架構(gòu)，使其LiDAR的軟件可定義。
PreAct與ToF傳感器無(wú)關(guān)。但今天，它正在與ESPROS合作，這是一家瑞士的光電技術(shù)公司，生產(chǎn)基于CCD的ToF。Drysch說(shuō)：“與CMOS相比，CCD相當(dāng)便宜，而且它的量子效率高得多，在陽(yáng)光下運(yùn)行得更好。”
感知層
PreAct認(rèn)為自己是一家軟件公司，他們將制造進(jìn)行外包。然而，它的目標(biāo)是授權(quán)自己的技術(shù)，遵循類(lèi)似Mobileye的商業(yè)模式。
Drysch說(shuō)，起初Mobileye也制造攝像頭/視覺(jué)處理器盒子，但最終放棄了這項(xiàng)業(yè)務(wù)?，F(xiàn)在，它的商業(yè)模式是出售芯片和數(shù)據(jù)。Mobileye的客戶(hù)必須購(gòu)買(mǎi)Mobileye的軟件或運(yùn)行其軟件的SoC。Drysch說(shuō)，這也是PreAct想做的事。
PreAct的軟件涵蓋圖像處理和LiDAR邊緣使用的感知算法。Drysch說(shuō)：“PreAct提供各種算法，以跟蹤物體，確定碰撞時(shí)間，檢測(cè)即將發(fā)生的碰撞，并根據(jù)客戶(hù)的需要執(zhí)行其他任務(wù)。”
PreAct T30P LiDAR的框圖
PreAct將推出T30P和T10兩個(gè)版本的LiDAR。7月即將推出的T30P配備一個(gè)感知層。計(jì)劃在今年晚些時(shí)候推出的T10則沒(méi)有感知層，會(huì)更便宜，迎合那些喜歡使用自己的感知技術(shù)的OEM或Tier1。在T30P中，感知層將由FPGA（低端的AMD/Xilinx Zynq）處理。T10使用一個(gè)微控制器。
不過(guò)，從FPGA到ASIC的轉(zhuǎn)換還沒(méi)有開(kāi)始。
近場(chǎng)LiDAR的應(yīng)用
今天的車(chē)載LiDAR是根據(jù)探測(cè)距離分類(lèi)的（探測(cè)距離、分辨率和FoV）。車(chē)廠根據(jù)應(yīng)用選擇LiDAR，中距或長(zhǎng)距。
那么，近場(chǎng)LiDAR的殺手級(jí)應(yīng)用是什么？
Drysch說(shuō)：“預(yù)碰撞響應(yīng)、自動(dòng)車(chē)門(mén)啟動(dòng)、自動(dòng)泊車(chē)、地面和空中機(jī)器人、工業(yè)系統(tǒng)。所有這些都需要快速、準(zhǔn)確和高分辨率的傳感器，能夠在所有環(huán)境條件下可靠地定義和跟蹤物體。”
以碰撞前傳感為例。
Drysch說(shuō)，PreAct正在與一家日本OEM合作開(kāi)發(fā)側(cè)面預(yù)碰撞傳感技術(shù)。“如果你在事故中即將被車(chē)輛撞倒，PreAct的LiDAR會(huì)提前看到情況，并在碰撞發(fā)生前迅速收緊安全帶，就能在碰撞中減少危險(xiǎn)。”
Drysch補(bǔ)充說(shuō)，PreAct的近場(chǎng)LiDAR還可以支持泊車(chē)輔助和自動(dòng)泊車(chē)。“它可以進(jìn)行盲點(diǎn)預(yù)警。因此，當(dāng)你駛?cè)胲?chē)流時(shí)，它可以提醒你有汽車(chē)駛來(lái)或有騎自行車(chē)的人。”
PreAct近場(chǎng)LiDAR的應(yīng)用
它還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)車(chē)門(mén)啟動(dòng)（automatic door actuation），為可能無(wú)法下車(chē)的乘客自動(dòng)安全地打開(kāi)車(chē)門(mén)。Drysch說(shuō)：“這聽(tīng)起來(lái)可能非常容易，但你需要確保車(chē)門(mén)不會(huì)撞到馬路牙子、電線桿、垃圾桶、迎面而來(lái)的車(chē)輛或騎自行車(chē)的人……所以車(chē)廠正在側(cè)后視鏡中安裝我們的LiDAR。”
雖然車(chē)廠基本上都配備了所謂的自動(dòng)車(chē)門(mén)啟動(dòng)，但Drysch指出，“OEM可以增加真正的路邊檢測(cè)，這實(shí)際上可以告訴你，‘你離路邊有3cm，你最好在刮到你的車(chē)輪之前停下來(lái)’。”
一些近場(chǎng)傳感應(yīng)用可以通過(guò)結(jié)合其他傳感器，如雷達(dá)和超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，Drysch認(rèn)為，超聲波或雷達(dá)的問(wèn)題是分辨率非常低。這些技術(shù)可以告訴你有東西在那里，但不能告訴你它是什么或它有多大。Drysch說(shuō)：“盡管幾乎所有的OEM都試圖開(kāi)發(fā)自動(dòng)車(chē)門(mén)系統(tǒng)，但都失敗了。”
追求工業(yè)應(yīng)用
雖然PreAct拒絕詳細(xì)說(shuō)明其LiDAR的具體工業(yè)應(yīng)用，但他們表示，機(jī)會(huì)包括安防攝像頭、物流和供應(yīng)鏈領(lǐng)域。Drysch補(bǔ)充說(shuō)：“LiDAR也可以應(yīng)用于重型卡車(chē)運(yùn)輸。”
同時(shí)，Drysch說(shuō)PreAct正在努力爭(zhēng)取Intel的RealSense攝像頭的原有市場(chǎng)（每年約2.5億美元的市場(chǎng)規(guī)模），Intel去年停掉了這塊業(yè)務(wù)。Drysch說(shuō)，Intel正在履行所有現(xiàn)有的合同，但客戶(hù)正在尋求替代品。
PreAct已經(jīng)被兩家OEM選中，用于量產(chǎn)項(xiàng)目。此外還贏得了兩家Tier1的訂單。
PreAct目前擁有30名員工，已在三輪融資中籌集了1400萬(wàn)美元。Drysch計(jì)劃在下一輪融資中募集3000萬(wàn)-5000萬(wàn)美元。
在45美元的BOM成為現(xiàn)實(shí)之前，PreAct還有很多東西需要證明。但利用近場(chǎng)LiDAR對(duì)車(chē)輛進(jìn)行預(yù)碰撞檢測(cè)的想法本身就很很有吸引力。為了獲得更多關(guān)注，PreAct必須依靠軟件的可升級(jí)能力和解決更廣泛的工業(yè)應(yīng)用。
