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雷锋网按：经过多年发展，自动驾驶汽车已经离成熟越来越近。随这一技术一同成长壮大的还有激光雷达（LiDAR），这种为 2005 年 DARPA 自动驾驶挑战赛而生的产品已经成了自动驾驶汽车必不可少的传感器之一。
在过去几年间，如果你想购买激光雷达，就会发现 Velodyne 的产品是独此一家，毕竟当年自动驾驶挑战赛上的激光雷达就是出自 Velodyne 的手笔。
不过最近几年，激光雷达市场 Velodyne 一家独大的优势正在逐步瓦解，一大批激光雷达新创公司开始崛起。此外，许多自动驾驶公司也走上了自主研发之路。
举例来说，自动驾驶行业的领先者 Waymo 就投入大量精力和资金独立开发了一整套传感器系统，而通用则花钱收购激光雷达新创公司 Strobe。正在为福特开发自动驾驶系统的 Argo AI 则收购了名为 Princeton Lightwave 的激光雷达新创公司。
Luminar 也是最新崛起的行业挑战者，这家硅谷新创公司已经得到了丰田的青睐，它还与另外三家制造商达成了合作协议。
近日，Luminar 再进一步，推出新款激光雷达，视场达到 120 度（足够车辆前视视角使用，想获得 360 度视场需要多按装几台）。在完成首批 100 台激光雷达的生产后，Luminar 准备好开足马力进行量产了，而且一次就是几千台。如果一切顺利，Luminar 将打响自动驾驶汽车廉价化“战役”的第一枪。
“到今年年底，我们的产能就能满足全球所有自动驾驶测试和开发用车的需要。”Luminar CEO Austin Russell 说道。和许多科技大佬一样，他也是一位名校辍学生，Russell 17 岁从斯坦福大学退学后创办了 Luminar。“激光雷达已经不是光学博士们手工打造的稀有品了，是时候进入自动化量产阶段了。”他说。
现在的 Luminar 已经在奥兰多有了一座占地 13.6 万平方英尺的工厂（同时也是光学产业园），Luminar 的单台激光雷达生产时间也从 1 天大幅缩减到了 8 分钟。是不是觉得 Luminar 要用数量换质量？
并非如此，Luminar 的量产产品不但重量少了 30%，功耗也大大降低，而且能一“眼”望到 250 米开外（此前是 200 米）。此外，量产版激光雷达探测低反射率物体的能力也有所增强。
2017 年，Luminar 的员工人数增加一倍，达到 350 人。同时，Russell 还请来了摩托罗拉的产品专家 Jason Wojack 执掌硬件团队。至于公司的制造工作，则由从哈曼（汽车零部件供应巨头）挖来的 Alejandro Garcia 负责。
现在的 Luminar 主要任务就是加速追赶对手。去年，Velodyne 新建激光雷达“超级工厂”，以进一步提升激光雷达产能。Velodnye 表示，如果工厂生产线满负荷运行，年产百万台激光雷达完全没有问题。不过，在这场争夺战中，强悍的制造能力不足以成为决定胜利天秤的砝码。
激光雷达在精度上它比雷达高得多，在适用性上则比摄像头更为广泛。不过它却有个致命弱点——价格太贵。
就拿 Velodyne 的产品线来说，一台 64 线激光雷达要价 7.5 万美元，都足够买一台入门级的特斯拉 Model X 。虽然大批量购买可以优惠，但对于一辆车来说还是太贵，即使用在打车服务上恐怕很多年都难以收回成本。
作为业界新秀，Luminar 的解决方案看起来更花钱，因为它的接收器（就像人眼的虹膜）制造工艺会让 激光雷达成本进一步攀高。在接收器中，Luminar 用铟镓砷化物（InGaAs）替代了常用的硅，而这种新材料可比硅贵得多。
可能许多人会有疑问，为什么非要换材料？硅不能用吗？
答案是能用，但无法满足 Luminar 的技术标准。为了让激光雷达看得更远，激光就得有更大的功率。现在的激光雷达波长一般为 905 纳米，这个波长属于人眼不可见的范围，但如果真的射到你的眼球，只要功率够大，还是会伤害到虹膜。
如果想增加功率还不伤害人眼，就得使用 1550 纳米的波长，而使用硅材料打造的接收器实现不了 1550 纳米的波长，只能换用铟镓砷化物。
所以，这是个选择题，要么保成本牺牲探测距离，要么保探测距离牺牲成本优势。
在 Russell 看来，探测距离更重要，因此他毅然决然选择了成本高得多的铟镓砷化物。这样一来，Luminar 的激光雷达功率就比竞品高了 40 倍，即使在极限暗光环境下它也能“看”到路上的物体，而且是在 250 米开外。对此，Russell 相当骄傲，因为业界还没有公司能生产如此强悍的激光雷达。
为了节约资金，Luminar 只能尽量减少铟镓砷化物的用量，把好钢用在刀刃上。机缘巧合的是，在开发芯片时Luminar 发现合作公司黑森林工程（Black Forest Engineering）与自己的研发方向密切相关，于是干脆把这家公司招致麾下。
有了强大的设计团队后，Luminar 决定自行解决铟镓砷化物成本昂贵的问题。最后，这家公司不但做出了光电探测器，还一并把解析和传递信号的芯片也解决了。与此同时，接收器的成本也从数万美元跌至惊人的——3 美元，直接打消了外界对其成本的忧虑。
“我们已经可以直接抛弃那些昂贵的处理芯片了。”Russell 说。“我们自己生产专用集成电路（ASIC），只需要一丁点铟镓砷化物。曾几何时，业内专家认为这样的解决方案根本不能大规模量产，但现在我们做到了，价格还非常低廉。”
不过 Russel 现在还不愿透露自家激光雷达的最终售价，但他表示客户们都相当满意，五年时间和七位数的投资算没白花。
Luminar 的研发团队还增加了接收器的“动态范围”。就像你的瞳孔会根据光线情况不断调节一样，激光雷达 接收器也倾向于接收那些保持在某个强度的脉冲（光子飞行的距离越远，强度就越弱）。
如果工程师要保住那些远距离飞行的光子，可能就会导致接收器烧掉（接收强度更大的脉冲时）。“在研发过程中，爆掉的接收器简直不计其数。”Russell 说。经过不断努力，Luminar 的接收器已经能掌握各种不同强度的脉冲。
Russell 也信心满满的表示：“曾经何时，人们只敢把目标放眼于测试车队，但有了最新的激光雷达技术，大家都可以放眼未来，去打造一个实用稳健的硬件平台，为未来的大规模部署做准备。”
此外他还指出，“这是一个准入门槛高，退出门槛也很高的赌注。就像我们的合作伙伴，虽然知道转向我们的平台需要大量的数据迁移和软件堆栈的更新，但大家依然义无反顾，因为胜利才是大家的终极目标。”
Russell 认为，未来一段时间，整个自动驾驶行业会继续前进，不过稳定的提升也会伴随着强烈的焦虑感和不断收紧的监管，特别是 Uber 测试车的致命车祸发生后。
在巩固现有成果的同时，Luminar 已经开始新一代传感器的研发了。Russell 透露称，这款产品绝对适合消费级市场，并完全可以成为人人都买得起的产品。
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