Ouster刘志刚：数字激光雷达在自动驾驶中的应用

7月1日—2日，由盖世汽车主办的“2021第四届全球自动驾驶论坛” 于上海隆重召开。本次论坛主要聚焦自动驾驶关键技术，如自动驾驶感知、智能驾驶域控制器、芯片、计算平台、无人驾驶不同的落地场景等话题展开讨论，以促进自动驾驶相关技术进一步发展、完善。下面是Ouster业务发展总监刘志刚在本次大会上的发言。

Ouster业务发展总监刘志刚

我今天带来一个产品，这是去年年初推出的产品，是我们的第二代激光雷达，128线全球最小最轻，重量不超过400克，目前在大规模出货。

这里也提前透露一下，今年我们会推出第三代激光雷达，还是这么大，外形重量完全都一样，会变成256线，原因就是里面芯片在不断地升级。

借这个机会给大家介绍一下Ouster公司，我们定义自己是一家小公司，虽然今年3月份在美国纽交所正式上市，但是公司加起来也就才200多人，CEO，CTO都很年轻。我们公司是2015年成立，Ouster这个词不是造出来的，它就是一个真正的英文单词，原译就是驱逐。我们知道激光雷达是百花齐放，我们希望真正把一种技术落地，而且能够实现大规模量产。我们认为可能不会给激光雷达市场带来好处的技术驱逐出去，实际上我们也正在一步步朝着这个目标努力。

我们公司从成立之初定位就是要把激光雷达数字化，激光雷达以前是各种各样机械式的，它不好的地方相信大家也都很清楚，就是很大，很重，很贵，稳定性很差，用不起，在大规模量产的时候没办法考虑机械式的。我们的思路是把激光雷达数字化，集成化，把最核心的东西做成芯片。如果大家把Ouster作为激光雷达公司，我更希望大家把我们看作是一家芯片公司，我们是做激光雷达芯片，只不过跟地平线不一样，我们这个直接出来的就是一种芯片化的激光雷达。

在2016年第一代数字化芯片就完成了，做成以后，当年年底核心专利已经申请下来，我们比较高兴得是这个专利申请下来之后，被苹果注意到了，所以我们选择这条技术路径给我们撑腰或者做背书的公司就是苹果。苹果在去年推出iPhone12已经宣布里面有lidar了。我们在2018年推出第一代芯片，OS1-64，在去年年初参加盖世论坛的前期，第二代激光雷达已经推出了。今年3月份，Ouster在美国正式上市。

好，看一下Ouster方案到底是什么样子的，我给大家放一段视频，看看它到底是如何来工作的。（VCR播放）

有的人形容我们这里面藏着一个数码相机，其实这是一个形象的说法。左边是传统机械式雷达，传统机械式雷达是模拟信号，而我们比较巧妙把所有激光光源集中在一个芯片上，在视频中可以看到最核心的就是VCSEL芯片，SPAD芯片。大家手机上基本上都带着VCSEL，它进入到大家视野是2017年苹果手机推出了面部识别功能。什么是SPAD呢？以前这个东西用在什么地方呢？我们知道在中国、欧洲、法国有些做物理学研究的电子对撞机，它把电子撞出来以后，要探测电子在什么地方，所以会用SPAD探测器。在Ouster成立之前，其实这两个东西是独立开的，从来没有人考虑到这两个能不能结合起来用。在2015年之前有些国外的大学老师发过一些论文，他们说有可能这两个东西合在一起可以用来距离探测，但是没有人实现过。Ouster是全球第一家把这种存在于理论上的东西工程化，实现大规模的生产。

我们很高兴这个技术路径走通以后，苹果也开始介入进来，我们现在跟苹果的供应链是相同的。苹果介入以后，它的产量是非常巨大的，它会推动整个产业链快速发展。其实VCSEL在国内能找到40多家供应商，SPAD我们相信在苹果手机上开始使用以后也会有很多公司使用起来。

那是不是你买一个VCSEL芯片，买一个SPAD芯片就能做激光雷达呢？理论上来说也是可以的，苹果就是一个VCSEL，一个SPAD。但是这两个放在一起只能做近距离的探测（几米），比如说苹果的iPhone手机，它的探测距离大概是5米左右。我们的产品最远的可以做到240米，其实这里面还有另外一套结构，也是我们自己的一个核心技术所在，就是微光学结构。微光学结构，我们比较巧妙的用一些小的光学部件，将VCSEL和SPAD加入微光学结构以后可以提升100倍以上的探测距离，

下面讲一下做成数字化会有什么好处呢？激光雷达一旦做成数字化芯片化以后本身会有快速发展。从芯片角度来讲，最早是2017年芯片到2021年第二代激光雷达，今年年底会推出第三代芯片，雷达性能不断提升，背后核心就是因为VCSEL和SPAD现在属于快速发展阶段，性能不断在提升。但是我们这个雷达外形跟以前是完全一样的，只是更新里面的芯片。

我们跟其他家不太一样的是，我们工程法是硬件先行，每一代激光雷达出来之后先把激光雷达推向市场，后期会不断地优化固件增加新的功能，随着每一次固件更新，你会发现它又增加了很多功能，或者功能又得到了更多的优化。对于很多主机厂来说使用这种激光雷达，包括OTA升级都会给客户带来更多更新的功能。

看一下我们产品的使用，这个激光雷达实时在公路上录的，上面有360度全景摄像头信号的输出。我们这个雷达看起来里面像藏了一个数码相机一样，您可以理解我们的雷达就有数码相机这样的功能，除了生成点云，同时把收回来的激光按照强度信息或者灰度信息形成灰度图，而这个灰度图2D和3D信息完全融合在一起去的。

Ouster有三大产品，但是种类会有60多种。两个芯片在后面是不用的，前面有一个光驱镜头，搭配不同的光驱镜头就会带来不同的好处。我们做同一个芯片搭配不同的光驱镜头就会出现不同的产品，OS0是超广角短距，OS1是中距离，OS2是长距离，就是同一款芯片搭配不同的光驱镜头就能满足客户的不同产品。

一辆车到底用多少个激光雷达？过去这一年在汽车行业发生了很多变化，很多方案都在往主机厂推，而且现在大家主要关注的是前向激光雷达，那是不是装前向激光雷达就够了呢？根据定义和要求不同，需要激光雷达的数量也是不一样的。一辆车如果实现无人驾驶，需要5个激光雷达。

我们公司后期会推出自动驾驶套件，还是同样的芯片，但是搭配不同的光驱镜头，可以满足盲区，也可以满足远距离，整个套件定价大概1000块钱左右。

下面讲一下案例，Ouster相较于国内其他公司来说不会那么快。我们最早是跟随欧美主机厂量产节奏，比如说固态雷达，明年会拿出样品，但是真正大规模量产要到2024年。

下面这个是来自于戴姆勒第三代自动驾驶卡车，一辆车上会用我们公司三台OS1产品。

国内目前做得最成功的市场就是无人矿卡。无人矿卡要求苛刻是因为矿山里没有路，可能振动会比较大，所以对雷达稳定性要求是非常高的。同时很多矿山不是在城市，都是在很冷的地区，极寒的情况下一定要正常工作，这些都是我们的卖点。我们默认是可以提供两年质保，大型公司会提供三年质保。

谢谢。