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 雷鋒網(wǎng)按：經(jīng)過多年發(fā)展，自動(dòng)駕駛汽車已經(jīng)離成熟越來越近。隨這一技術(shù)一同成長(zhǎng)壯大的還有激光雷達(dá)（LiDAR），這種為 2005 年 DARPA 自動(dòng)駕駛挑戰(zhàn)賽而生的產(chǎn)品已經(jīng)成了自動(dòng)駕駛汽車必不可少的傳感器之一。

 

在過去幾年間，如果你想購(gòu)買激光雷達(dá)，就會(huì)發(fā)現(xiàn) Velodyne 的產(chǎn)品是獨(dú)此一家，畢竟當(dāng)年自動(dòng)駕駛挑戰(zhàn)賽上的激光雷達(dá)就是出自 Velodyne 的手筆。

不過最近幾年，激光雷達(dá)市場(chǎng) Velodyne 一家獨(dú)大的優(yōu)勢(shì)正在逐步瓦解，一大批激光雷達(dá)新創(chuàng)公司開始崛起。此外，許多自動(dòng)駕駛公司也走上了自主研發(fā)之路。

舉例來說，自動(dòng)駕駛行業(yè)的領(lǐng)先者 Waymo 就投入大量精力和資金獨(dú)立開發(fā)了一整套傳感器系統(tǒng)，而通用則花錢收購(gòu)激光雷達(dá)新創(chuàng)公司 Strobe。正在為福特開發(fā)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的 Argo AI 則收購(gòu)了名為 Princeton Lightwave 的激光雷達(dá)新創(chuàng)公司。

Luminar 也是最新崛起的行業(yè)挑戰(zhàn)者，這家硅谷新創(chuàng)公司已經(jīng)得到了豐田的青睞，它還與另外三家制造商達(dá)成了合作協(xié)議。

近日，Luminar 再進(jìn)一步，推出新款激光雷達(dá)，視場(chǎng)達(dá)到 120 度（足夠車輛前視視角使用，想獲得 360 度視場(chǎng)需要多按裝幾臺(tái)）。在完成首批 100 臺(tái)激光雷達(dá)的生產(chǎn)后，Luminar 準(zhǔn)備好開足馬力進(jìn)行量產(chǎn)了，而且一次就是幾千臺(tái)。如果一切順利，Luminar 將打響自動(dòng)駕駛汽車廉價(jià)化“戰(zhàn)役”的第一槍。

“到今年年底，我們的產(chǎn)能就能滿足全球所有自動(dòng)駕駛測(cè)試和開發(fā)用車的需要。”Luminar CEO Austin Russell 說道。和許多科技大佬一樣，他也是一位名校輟學(xué)生，Russell 17 歲從斯坦福大學(xué)退學(xué)后創(chuàng)辦了 Luminar。“激光雷達(dá)已經(jīng)不是光學(xué)博士們手工打造的稀有品了，是時(shí)候進(jìn)入自動(dòng)化量產(chǎn)階段了。”他說。

現(xiàn)在的 Luminar 已經(jīng)在奧蘭多有了一座占地 13.6 萬平方英尺的工廠（同時(shí)也是光學(xué)產(chǎn)業(yè)園），Luminar 的單臺(tái)激光雷達(dá)生產(chǎn)時(shí)間也從 1 天大幅縮減到了 8 分鐘。是不是覺得 Luminar 要用數(shù)量換質(zhì)量？

并非如此，Luminar 的量產(chǎn)產(chǎn)品不但重量少了 30%，功耗也大大降低，而且能一“眼”望到 250 米開外（此前是 200 米）。此外，量產(chǎn)版激光雷達(dá)探測(cè)低反射率物體的能力也有所增強(qiáng)。

2017 年，Luminar 的員工人數(shù)增加一倍，達(dá)到 350 人。同時(shí)，Russell 還請(qǐng)來了摩托羅拉的產(chǎn)品專家 Jason Wojack 執(zhí)掌硬件團(tuán)隊(duì)。至于公司的制造工作，則由從哈曼（汽車零部件供應(yīng)巨頭）挖來的 Alejandro Garcia 負(fù)責(zé)。

現(xiàn)在的 Luminar 主要任務(wù)就是加速追趕對(duì)手。去年，Velodyne 新建激光雷達(dá)“超級(jí)工廠”，以進(jìn)一步提升激光雷達(dá)產(chǎn)能。Velodnye 表示，如果工廠生產(chǎn)線滿負(fù)荷運(yùn)行，年產(chǎn)百萬臺(tái)激光雷達(dá)完全沒有問題。不過，在這場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，強(qiáng)悍的制造能力不足以成為決定勝利天秤的砝碼。

激光雷達(dá)在精度上它比雷達(dá)高得多，在適用性上則比攝像頭更為廣泛。不過它卻有個(gè)致命弱點(diǎn)——價(jià)格太貴。

就拿 Velodyne 的產(chǎn)品線來說，一臺(tái) 64 線激光雷達(dá)要價(jià) 7.5 萬美元，都足夠買一臺(tái)入門級(jí)的特斯拉 Model X 。雖然大批量購(gòu)買可以優(yōu)惠，但對(duì)于一輛車來說還是太貴，即使用在打車服務(wù)上恐怕很多年都難以收回成本。

作為業(yè)界新秀，Luminar 的解決方案看起來更花錢，因?yàn)樗慕邮掌鳎ň拖袢搜鄣暮缒ぃ┲圃旃に嚂?huì)讓 激光雷達(dá)成本進(jìn)一步攀高。在接收器中，Luminar 用銦鎵砷化物（InGaAs）替代了常用的硅，而這種新材料可比硅貴得多。

可能許多人會(huì)有疑問，為什么非要換材料？硅不能用嗎？

答案是能用，但無法滿足 Luminar 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為了讓激光雷達(dá)看得更遠(yuǎn)，激光就得有更大的功率?，F(xiàn)在的激光雷達(dá)波長(zhǎng)一般為 905 納米，這個(gè)波長(zhǎng)屬于人眼不可見的范圍，但如果真的射到你的眼球，只要功率夠大，還是會(huì)傷害到虹膜。

如果想增加功率還不傷害人眼，就得使用 1550 納米的波長(zhǎng)，而使用硅材料打造的接收器實(shí)現(xiàn)不了 1550 納米的波長(zhǎng)，只能換用銦鎵砷化物。

所以，這是個(gè)選擇題，要么保成本犧牲探測(cè)距離，要么保探測(cè)距離犧牲成本優(yōu)勢(shì)。

在 Russell 看來，探測(cè)距離更重要，因此他毅然決然選擇了成本高得多的銦鎵砷化物。這樣一來，Luminar 的激光雷達(dá)功率就比競(jìng)品高了 40 倍，即使在極限暗光環(huán)境下它也能“看”到路上的物體，而且是在 250 米開外。對(duì)此，Russell 相當(dāng)驕傲，因?yàn)闃I(yè)界還沒有公司能生產(chǎn)如此強(qiáng)悍的激光雷達(dá)。

為了節(jié)約資金，Luminar 只能盡量減少銦鎵砷化物的用量，把好鋼用在刀刃上。機(jī)緣巧合的是，在開發(fā)芯片時(shí)Luminar 發(fā)現(xiàn)合作公司黑森林工程（Black Forest Engineering）與自己的研發(fā)方向密切相關(guān)，于是干脆把這家公司招致麾下。

有了強(qiáng)大的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)后，Luminar 決定自行解決銦鎵砷化物成本昂貴的問題。最后，這家公司不但做出了光電探測(cè)器，還一并把解析和傳遞信號(hào)的芯片也解決了。與此同時(shí)，接收器的成本也從數(shù)萬美元跌至驚人的——3 美元，直接打消了外界對(duì)其成本的憂慮。

“我們已經(jīng)可以直接拋棄那些昂貴的處理芯片了。”Russell 說。“我們自己生產(chǎn)專用集成電路（ASIC），只需要一丁點(diǎn)銦鎵砷化物。曾幾何時(shí)，業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為這樣的解決方案根本不能大規(guī)模量產(chǎn)，但現(xiàn)在我們做到了，價(jià)格還非常低廉。”

不過 Russel 現(xiàn)在還不愿透露自家激光雷達(dá)的最終售價(jià)，但他表示客戶們都相當(dāng)滿意，五年時(shí)間和七位數(shù)的投資算沒白花。

Luminar 的研發(fā)團(tuán)隊(duì)還增加了接收器的“動(dòng)態(tài)范圍”。就像你的瞳孔會(huì)根據(jù)光線情況不斷調(diào)節(jié)一樣，激光雷達(dá) 接收器也傾向于接收那些保持在某個(gè)強(qiáng)度的脈沖（光子飛行的距離越遠(yuǎn)，強(qiáng)度就越弱）。

如果工程師要保住那些遠(yuǎn)距離飛行的光子，可能就會(huì)導(dǎo)致接收器燒掉（接收強(qiáng)度更大的脈沖時(shí)）。“在研發(fā)過程中，爆掉的接收器簡(jiǎn)直不計(jì)其數(shù)。”Russell 說。經(jīng)過不斷努力，Luminar 的接收器已經(jīng)能掌握各種不同強(qiáng)度的脈沖。

Russell 也信心滿滿的表示：“曾經(jīng)何時(shí)，人們只敢把目標(biāo)放眼于測(cè)試車隊(duì)，但有了最新的激光雷達(dá)技術(shù)，大家都可以放眼未來，去打造一個(gè)實(shí)用穩(wěn)健的硬件平臺(tái)，為未來的大規(guī)模部署做準(zhǔn)備。”

此外他還指出，“這是一個(gè)準(zhǔn)入門檻高，退出門檻也很高的賭注。就像我們的合作伙伴，雖然知道轉(zhuǎn)向我們的平臺(tái)需要大量的數(shù)據(jù)遷移和軟件堆棧的更新，但大家依然義無反顧，因?yàn)閯倮攀谴蠹业慕K極目標(biāo)。”

Russell 認(rèn)為，未來一段時(shí)間，整個(gè)自動(dòng)駕駛行業(yè)會(huì)繼續(xù)前進(jìn)，不過穩(wěn)定的提升也會(huì)伴隨著強(qiáng)烈的焦慮感和不斷收緊的監(jiān)管，特別是 Uber 測(cè)試車的致命車禍發(fā)生后。

在鞏固現(xiàn)有成果的同時(shí)，Luminar 已經(jīng)開始新一代傳感器的研發(fā)了。Russell 透露稱，這款產(chǎn)品絕對(duì)適合消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，并完全可以成為人人都買得起的產(chǎn)品。