2924
Yole预测，到2025年，全球范围内安装激光雷达的汽车规模将达到150万辆。到2030年，有望逼近1200万辆，这意味着大约每8辆车中就会有1辆搭载了激光雷达。一旦到达这个产能级别，激光雷达的普及有望继续提速。
从近期各大车企发布的新车型来看，已经纷纷体现出了对激光雷达的青睐。小米首款汽车、理想L9、 蔚来ES7、小鹏G9……激光雷达迎来了一波“上车”小高潮。
9月27日，上汽集团旗下的飞凡汽车正式上市，搭载了Luminar 的1550nm激光雷达。这进一步释放出激光雷达加速“上车”的讯号，也拉开了1550nm激光雷达量产的大幕。
9月15日，Luminar宣布了前哈曼国际大中华区总裁陈钰博士（Jackie Chen）加入Luminar并出任中国区负责人的消息。陈博士履新后，日前首次接受了<与非网>等媒体采访，就激光雷达在汽车市场的机遇、前景，以及Luminar在中国市场的战略规划等等，进行了全面深入的沟通。
激光雷达的感知优势
陈博士表示，随着汽车走向电动化、智能化，自动驾驶将极大程度地提升未来安全出行的效率。自动驾驶主要有三大要素：感知、决策、控制，对周围环境精确周密的感知是所有决策的基础，也是未来自动驾驶汽车的安全保障。
由于行车自动驾驶，一般运行工况是中高速，所以在选择传感器方面，需要检测距离比较远的传感器。目前，这些传感器主要是摄像头、毫米波雷达和激光雷达。在数据处理上进行一些数据的融合，能够充分发挥不同类型传感器的各自优势。
激光雷达本身是由激光探测和激光测距两方面组成，它能够实时接收反馈，保持对外界敏感的感知率，具有分辨率较高、抗干扰能力强、受外界环境影响小、定向性好、测量距离远、测量时间短等优点。通过多条线进行旋转扫描，可以获得物体三维空间的深度信息，能够了解物体及障碍物的基本特征与局部细节，达到高精度、可靠性强的测量方式。
因此，激光雷达可以在很大程度上提升感知系统的探测能力、增加感知系统的冗余性。主要优势是能够通过优质的探测能力构建三维立体的环境，解决目前很多自动驾驶系统中无法解决的一些边缘场景问题，比如车辆cut in、检测车后的突出物、道路中的异形物等。
十年磨一剑，激光雷达2022年批量“上车”
据了解，Luminar激光雷达系统主要包括几大核心零部件：高效能的激光器、敏感高范围接收能力的接收器、动态的二维扫描方式。通过将Optogration的InGaAs光电探测器芯片与BFE(Black Forest Engineering)生产的硅ASIC相结合，Luminar打造了激光雷达接收器和处理芯片，据称是同类产品中灵敏度最高、动态范围最高的InGaAs接收器，能够每秒获取和处理千兆位的精确数据，以产生最佳的激光雷达数据。
一个激光雷达本身离不开核心零部件技术的开发和技术的掌握，包括专利、未来供应链、批量生产、成本和质量的控制。陈博士介绍，Luminar作为全球汽车激光雷达头部企业，成立于2012年，通过十年的磨炼开发，在1550nm的高效激光器、铟镓砷探测器，包括接收器和扫描方式等，形成了核心零部件技术的积累。最近几年，通过对一些核心零部件企业的垂直整合收购，进一步掌握了1550nm激光雷达的核心技术，并保证了供应链的稳固和安全。
推出Iris激光雷达产品后，Luminar逐步获得了商业伙伴主要客户的量产定点项目，包括沃尔沃、上汽、戴姆勒等。除了与OEM主机厂的合作，Luminar与行业其他生态伙伴也建立了联系，给Mobileye提供的激光雷达今年年底量产，用于Mobileye自动驾驶出租车；英伟达的自动驾驶系统解决方案中也搭载了Luminar的激光雷达。
到目前为止，Luminar已经实现了突破性的传感器技术和性能。并在此之上进行了软硬件整合，包括激光雷达感知软件、全栈式解决方案等，目标是帮助客户扩大汽车主动安全和自动驾驶汽车量产的规模。Luminar的产品主要用于乘用车和卡车，帮助客户实现安全、先进的自动驾驶量产车辆。
陈博士透露，Luminar接下来的目标就是帮助客户实现量产定点项目的批量生产，未来18个月内，要支持客户推出三款面向消费者的激光雷达乘用车。激光雷达和感知软件于2022年进入批量生产，与此同时，也将不断开拓商用汽车、卡车及自动驾驶出租车领域的业务。
Luminar激光雷达的差异化优势是什么？
谈及Luminar激光雷达的技术路线和差异化优势，陈博士表示，在Luminar成立初期，激光雷达的波长在当时一般是采用905nm，这样的纳米波长虽然属于人眼不可见的范围，但如果功率足够大会伤害人眼，存在一定的安全问题。既要提高激光雷达的激光功率，又不伤害人眼，就要使用1550nm的波长。
但是，这就需要从检测器、接收器等核心部件从零开始研究，因为当时硅基材料的接收器无法实现1550nm波长，只能换作铟镓砷接收器。因此，在开发激光雷达的过程中，除了激光器要实现高功率的激光脉冲、高质量的光速，还要能够研究铟镓砷的接收器。
转镜+摆镜双轴扫描
在扫描方式方面，Luminar采用双轴扫描，其中横轴采用转镜、纵轴采用摆镜的方式。通过双轴同时扫描的方式，能够覆盖整个激光雷达的视场角。其优势在于在垂直方向进行扫描的过程中，可以优化垂直扫描不同区域的精度；在汽车视野范围内，Luminar定义了ROI（Region of Interest），即感兴趣的驾驶空间，在感兴趣的区域通过增加扫描的线束来提升激光雷达的扫描密度，实现高精度扫描以及对远距离物体的识别。这与传统机械式激光雷达采取阵列的方式不同，Luminar采用的是点光束，而传统激光雷达更多使用线光束，只能实现一维的扫描方式，在垂直方向无法实现扫描精度的优化。
陈博士强调，Luminar的扫描方式是转镜、摆镜以及电机驱动的结合，并非所谓的微振镜的扫描方式。他进一步解释，采用微振镜的扫描方式是通过高频震动的微振镜来实现的，能够覆盖的转角非常有限，并不能覆盖整个视场角的全范围。而要实现全范围的视角，需要通过多个激光器形成多个激光束，对一定范围内的视场角通过微振镜进行扫描，然后还需要对局部的扫描范围进行拼接，处理方式较为复杂。此外，硅基微振镜扫描方式需要悬臂梁，高频震动时，这种结构比较脆弱。也就是说，其拼接方式以及结构问题，导致激光雷达制造过程中，安装、调试非常复杂且耗时。Luminar为了实现激光雷达的量产，采用了更可靠、更成熟的转镜加摆镜相结合的扫描方式。
1550nm vs. 905nm
至于1550nm与905nm激光雷达的主要区别，陈钰表示，相比905nm，1550nm激光束的能量能够达到数倍以上。根据人眼安全激光能量的要求，理论上1550nm比905nm激光雷达发射的激光能量可以高出十倍以上，但目前Luminar开发的产品仅采用了几倍能量的提升，未来的开发和产品性能还有很大的提升空间。
陈博士解释说，与905nm相比，由于激光束能量达到了数倍提升，因此在测距方面，1550nm和905nm有本质区别。905nm针对10%的反射度大约可以检测到150米左右；而1550nm激光雷达能够达到两倍性能，即300米左右。第二，1550nm激光束的能量比较集中，对远处小障碍物（20x30厘米）的识别能力较强，在50米外可以检测到16-21个点，150米外仍能达到1-4个点的检测能力。而905nm激光束散射率较高，在更远距离且物体比较小的情况下，可能会无法进行识别。
差异化卖点
Luminar激光雷达的独特卖点还包括：第一，最大探测距离可达600米，在小于10%的反射率对目标障碍物的检测和识别能够达到250米的探测范围。第二，除了物体检测外，激光雷达另外一个重要性能是车道跟踪和车道线检测，Luminar能够达到150米远距离的探测和检测范围。第三，Luminar提供感知软件支持，能够根据汽车前方道路检测情况，动态调整感兴趣的区域。例如有时候上下坡、通过地面障碍物等等，可以根据汽车姿态动态识别汽车可驾驶的空间，从而优化感兴趣区域的扫描精度，保持对前方视野的高精度扫描和探测。
在中国的发展战略
谈及在中国的发展战略，陈博士表示，我们的目标是赋能中国自动驾驶领域的快速发展，希望Luminar在这一历史机遇中扮演重要的角色。如何实现这一目标？主要有三大战略：
一是差异化，通过掌握激光雷达的核心技术及核心零部件技术，实现优异的产品性能；通过激光雷达软硬件结合，在应用过程中发挥最优效能，并给客户带来增值服务；与全球的汽车客户合作开发量产项目，达到车规质量的标准，通过这些方面的差异化为客户创造独特的价值。
二是落地中国，加强本土化建设。包括团队能力的建立及团队搭建、生产、供应链、供应商在中国的本土化，以及提高本土化的服务等。
三是合作伙伴，和行业中多个类型的客户建立长期合作的关系。Luminar的客户覆盖全球，希望运用在国际汽车市场积累的硬件、软件经验与能力，帮助中国客户走出中国市场，进入全球自动驾驶汽车市场。
下载ECAD模型
