LiDAR “攪局者”Luminar 宣布新突破，并稱(chēng)：“客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品價(jià)格非常滿(mǎn)意”

長(zhǎng)按識(shí)別二維碼，收看2018《麻省理工科技評(píng)論》區(qū)塊鏈技術(shù)峰會(huì)

自動(dòng)駕駛汽車(chē)的發(fā)展已經(jīng)接近黃金時(shí)間了，幫助自動(dòng)駕駛汽車(chē)看到這個(gè)世界的激光傳感器也是如此。自 2005 年以來(lái)，全球各路人馬一直在開(kāi)發(fā)激光雷達(dá)中，它通過(guò)每秒發(fā)射數(shù)百萬(wàn)激光點(diǎn)并測(cè)量反射時(shí)間來(lái)建立汽車(chē)周?chē)h(huán)境的三維地圖。

當(dāng)時(shí)一個(gè)名叫 Dave Hall 的人在 DARPA Grand 自動(dòng)汽車(chē)挑戰(zhàn)賽向世人展示了激光雷達(dá)的神奇之處。 從那以后的十多年來(lái)，如果你想要自動(dòng)駕駛汽車(chē)的激光雷達(dá)，你只能選擇他所創(chuàng)辦的 Velodyne 公司。

然而，隨著幾十家激光雷達(dá)創(chuàng)業(yè)公司的涌入，Velodyne 公司的壟斷地位近年來(lái)受到挑戰(zhàn)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)制造商們也不僅僅盯著這一家的激光雷達(dá)了。 

最新的挑戰(zhàn)者是硅谷創(chuàng)業(yè)公司 Luminar 公司，它已經(jīng)與豐田公司和另外三家不愿透露名稱(chēng)的制造商達(dá)成了合作協(xié)議。 

4月13日，Luminar 宣布推出其最新的激光雷達(dá)裝置，它具有120度的視野（足以看清車(chē)前的情況，獲得 360 度的視野則需要一對(duì)才能實(shí)現(xiàn)）。

在第一輪生產(chǎn)100臺(tái)后，Luminar已經(jīng)準(zhǔn)備好開(kāi)始將其量產(chǎn)上千臺(tái)，足以滿(mǎn)足目前的需求。也許，這足夠讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)降低成本。

圖丨Luminar公司的激光雷達(dá)裝置中的接收器可檢測(cè)激光脈沖反射，它僅有草莓種子大小，售價(jià)僅為3美元

“到今年年底，我們將有足夠的能力在全球范圍內(nèi)為幾乎所有的自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē)輛配備我們的產(chǎn)品”，首席執(zhí)行官 Austin Russell 說(shuō)。他在 2012 年退出斯坦福大學(xué)，全心投入到 Luminar 時(shí)，年僅17歲。 他也是2017 年《麻省理工科技評(píng)論》“35位35歲以下科技創(chuàng)新人”全球榜單入選者。

“這不再是由光學(xué)博士手工制作成的產(chǎn)品， 這是一個(gè)適配自動(dòng)駕駛汽車(chē)的系列產(chǎn)品?！?/span>

在其位于奧蘭多的一個(gè)光學(xué)行業(yè)中心136,000平方英尺的工廠中，該公司已將單個(gè)部件的生產(chǎn)時(shí)間從大約一天縮短到8分鐘。 在過(guò)去的一年中，公司的員工翻了一番，達(dá)到了350人左右。它聘請(qǐng)摩托羅拉產(chǎn)品大師 Jason Wojack 領(lǐng)導(dǎo)其硬件團(tuán)隊(duì)。負(fù)責(zé)生產(chǎn)的  Alejandro Garcia 則是來(lái)自汽車(chē)工業(yè)主要供應(yīng)商Harman公司。

圖丨在奧蘭多的生產(chǎn)間中，Luminar現(xiàn)在可以在大約八分鐘內(nèi)制作一個(gè)激光雷達(dá)裝置 - 過(guò)去需要一天的時(shí)間

Luminar 正在追趕進(jìn)度。 去年，Velodyne 公司開(kāi)設(shè)了一個(gè)“巨型工廠”來(lái)加速生產(chǎn)，并生產(chǎn)了10,000個(gè)激光傳感器。 Marta Hall 表示，它甚至可以每年生產(chǎn)一百萬(wàn)個(gè)。但是具有生產(chǎn)大量激光雷達(dá)的能力還不足以贏得這場(chǎng)比賽。

激光雷達(dá)是一款非常棒的傳感器，它比雷達(dá)更精確，能在更多的條件下工作， 但它太昂貴了。Velodyne 公司 360 度可視角度，300 米可視距離的頂級(jí)產(chǎn)品，每件約 75,000 美元。批量購(gòu)買(mǎi)這一成本會(huì)有所降低，即使是用到可以多年服務(wù)的一批車(chē)輛上來(lái)分?jǐn)偝杀?，這仍然是一個(gè)難以承受的價(jià)格。

Luminar 公司之前通過(guò)用銦砷化鎵（InGaAs）代替硅來(lái)制作激光雷達(dá)的接收器（與眼睛的視網(wǎng)膜功能相似），從而使降低成本變得更加困難。

為了讓激光雷達(dá)“看得更遠(yuǎn)”，必須發(fā)射更大功率的光脈沖。 光脈沖必須是大功率才能打到距離的物體，并反射回來(lái)。大多數(shù)激光雷達(dá)都使用波長(zhǎng)905納米的激光。 這對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)是看不到的，但是如果射向一個(gè)真正的眼球，激光功率足夠大的話，是可以破壞視網(wǎng)膜的。如果你想發(fā)射更強(qiáng)大的脈沖（讓你的激光雷達(dá)“看得更遠(yuǎn)”）而不會(huì)使實(shí)際人員失明，那么可以使用 1550 納米波長(zhǎng)，它屬于光譜的紅外部分，因此不會(huì)穿透人體眼球。

于是，人們不得不用回硅。由便宜的硅制成的接收器無(wú)法檢測(cè) 1550 納米波長(zhǎng)的激光，而 InGaAs 可以，但它又要貴得多， 所以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用的是硅。

但是 Russell 堅(jiān)持追求額外的功率，這意味著要使用 1550 納米波長(zhǎng)的激光，也意味著要使用由 InGaAs 制成的接收器。 因此，他可以發(fā)射比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手強(qiáng)40倍的脈沖，他的激光雷達(dá)能看到可以吸收 95 ％的光線，甚至在距離250米的地方物體上的黑色的物體。 

他說(shuō)，沒(méi)有人的激光雷達(dá)可以在這樣的距離上看得如此之好。

但問(wèn)題是，一個(gè)大型薯片大小的接收器陣列可能要花費(fèi)數(shù)萬(wàn)美元。 所以 Luminar 生產(chǎn)了自己的接收器。

在經(jīng)歷了七次迭代之后，現(xiàn)在的接收器大概是草莓種子的大小 （包括激光器和伴隨電子元件在內(nèi)的整個(gè)裝置的面積約為半英尺，深為三英寸）。包括可以計(jì)算出光子在外界上停留多久的時(shí)間的芯片， 一共價(jià)值3美元，這消除了 Luminar 公司需要同時(shí)考慮額外的距離和分辨率的成本顧慮。 

圖丨 Austin Russell ，他也是2017 年《麻省理工科技評(píng)論》TR35 年度榜單入選者

Russell 不會(huì)透露整個(gè)激光雷達(dá)的確切價(jià)格，但表示他的客戶(hù)非常滿(mǎn)意。 當(dāng)他們終于準(zhǔn)備好提供給自動(dòng)駕駛出租車(chē)時(shí)，也許費(fèi)用并不會(huì)很貴。

Luminar 的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也設(shè)法增加了接收器的“動(dòng)態(tài)范圍”。就像你的瞳孔如何在光照條件下收縮一樣，激光雷達(dá)接收器被調(diào)整來(lái)接收一定強(qiáng)度的脈沖（光子的反射距離越遠(yuǎn)，它會(huì)變得越弱）。 如果你將其設(shè)置為尋找微弱的信號(hào)，但是受到更強(qiáng)烈的脈沖打擊，接收器可能會(huì)燒毀。 “我們做了無(wú)數(shù)的爆炸式探測(cè)器，” Russell說(shuō)。 

目前的裝置可以處理更大范圍的脈沖強(qiáng)度，不會(huì)有一點(diǎn)問(wèn)題。

同時(shí)，Luminar 已經(jīng)在研究下一代傳感器。 Russell 說(shuō)，下一代價(jià)格會(huì)足夠?qū)嵒?，可以配置到用?hù)的汽車(chē)中，這將使得車(chē)子的“視力”成為一種與生俱來(lái)的能力。

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