“当你的想象力失去焦点时，你不能依靠你的眼睛。——马克·吐温

化学是应用物理或者物理学家会这么告诉你。自动驾驶汽车只是应用传感器的集合——如果你是传感器制造商的话。

这一点非正统的智慧是在我考虑总部位于圣何塞的Cepton公司的产品线时不请自来的。该公司为自动驾驶汽车生产激光雷达传感器。所有这些传感器都必须来自某个地方，其中一些来自北第一街的一栋单层建筑。

赛普顿公司专攻激光雷达，这是一种基于激光的雷达。这项基本技术已经存在了几十年，一直被用于测量、气象和导航。但现在，它也被绑在汽车上，作为“传感器套件”的一部分，以帮助车辆避开任何非道路的东西。

激光雷达擅长测距，但仅此而已。这就是为什么汽车制造商通常将其与摄像头和雷达配对，以形成车辆周围环境的更完整的图像。想想一个低分辨率的黑白数字3D相机，你就能很好地了解激光雷达的功能。

激光雷达的工作原理是发射激光束，使其成为主动传感器，而不是像相机那样的被动传感器，然后等待激光束从远处的物体上反弹回来。飞行时间告诉激光雷达传感器物体有多远。但是激光束非常窄，而且它们不会散射——这就是问题所在——所以一个激光雷达脉冲只能探测到正前方的一个非常小的物体。它也许能探测到50步外的一角硬币，但不能探测到稍偏一侧的高楼。

为了发挥作用，激光雷达传感器必须进行扫描。事实证明，这是激光雷达制造商之间的一个区别。大多数激光雷达传感器都连接在一个旋转它们的马达上，一旦激光发射与马达的运动同步，你就可以知道激光指向哪里，并将前方世界的整体图像粘贴在一起。激光雷达的视野完全取决于你移动它的幅度。其他制造商使用镜面或MEMS弯曲横梁或投射横梁赛普顿拥有自己的专利技术，称为MMT:微运动技术。

Cepton的首席执行官裴俊不愿透露太多MMT工作原理的技术细节，只是说它有点像扬声器中的扬声器锥。是的，激光雷达阵列会移动，但不是通过镜子或马达。Cepton的版本避免了不可避免的光线损失，同时也消除了任何机械磨损。他说，这是一个可靠、廉价、易于制造的无摩擦系统。

整个激光雷达传感器，包括激光发射器、光电探测器阵列、神秘运动系统和支持电子设备，都装在一个2英寸的立方体里。你提供12VDC和以太网连接，盒子提供你的距离检测。

乍一看，激光雷达探测器的分辨率很糟糕，至少与你手机上的摄像头相比是这样。与1080p相机图像相比，像素(技术上，体素)要少一个数量级。激光雷达也不能看到颜色，尽管它可以探测到反射率的差异。最后一个特征对车辆来说非常有用，因为涂过漆的道路条纹比沥青路面反光更强，街道标志比松鼠更闪亮。即使分辨率相对较低，激光雷达也能轻松地识别出行人、灯柱、植被和小物体，保真度极高。

Cepton的模块将激光发射器的运动与反射信号的返回时间相关联，以产生一个“点云”，并通过以太网实时传输。它还可以补偿汽车的运动，以及它检测到的物体的潜在运动。之后，你就只能靠自己了。Cepton不提供防撞软件、导航系统或任何此类中级功能。这只是车辆的眼睛，而不是大脑。如何合并数据取决于您自己。

理想情况下，一辆车有四个激光雷达模块:两个在前面，两个在后面。这可以让你看到车辆前后的道路情况。但即使是一个面向前方的激光雷达探测器也比没有强。

由于这些模块很小，而且需要向前(或向后)清晰的视线，它们很容易被集成到前照灯和尾灯组件中，使普通观察者或多或少地看不到它们。毕竟，汽车上没有多少其他地方可以对激光透明。把它们藏在车头/尾灯里，可以避免在车身的奇怪地方戳出难看的洞，这是汽车制造商所欣赏的。

集成大灯非常方便，日本最大的大灯制造商Koito Automotive已经开始将Cepton的激光雷达模块直接集成到其LED大灯组件中。激光雷达基本上消失在led中，购买它的汽车制造商不必考虑如何将传感器融入到他们的汽车设计中。它只是一个带有以太网接口的前灯。

还有安全问题。根据定义，激光雷达是将激光指向包括人在内的所有物体。是什么让人们不直接盯着激光，尤其是当他们试图在他们的头灯组件中定位激光时。“嘿，快来看我的新车!”它有该死的激光束!哎哟，我的眼睛!”

赛普顿认为它也能解决这个问题。许多激光雷达制造商使用砷化铟镓激光器，这种激光器发射的光波长约为1550纳米。这个频率的激光在合理的功率水平下被认为是“眼睛安全”的。不幸的是，它也被许多汽车激光雷达应该检测的物体所吸收，因此传感器供应商在波长和功率级别之间玩游戏，以获得他们想要的范围和分辨率。

赛普顿非常看好905纳米的硅激光器。硅激光器对制造商来说更便宜，但它们的辐射对哺乳动物的视网膜不那么友好。为了补偿，赛普顿保持低功率和探测器阵列敏感。贝聿铭表示，其结果是同样安全、续航里程更长、制造成本更低。

激光雷达传感器的市场不仅仅局限于汽车，尽管目前有足够的市场机会，非常感谢。贝聿铭说，城市路灯可以使用激光雷达传感器，将灯对准下面的物体，避免在没有物体的情况下浪费能源。或者，他们可以检测交通堵塞，并通过全市市政安全网络报告。虽然全知路灯的想法现在看起来有点奇怪，但实现汽车安全功能得到了我的全力支持。如果司机不打算注意前面的情况，知道至少车里的一些东西可以，那就很好了。

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