过去几年，如果你想买光学雷达，会发现 Velodyne 的产品独此一家，毕竟当年自动驾驶挑战赛中的光学雷达就是出自 Velodyne 手笔。
不过最近几年，光学雷达市场 Velodyne 一家独大的优势正在逐步瓦解，一大批光学雷达新创公司开始崛起。此外，许多自动驾驶公司也走上自主研发之路。
举例来说，自动驾驶业的领先者 Waymo 就投入大量精力和资金独立开发了一整套感测器系统，通用则花钱收购光学雷达新创公司 Strobe。正在为福特开发自动驾驶系统的 Argo AI 则收购名为 Princeton Lightwave 的光学雷达新创公司。
Luminar 也是最新崛起的行业挑战者，这家硅谷新创公司得到丰田的青睐，还与另外三家制造商达成合作协议。
近日，Luminar 再进一步，推出新款光学雷达，视野达 120 度（足够车辆前视角使用，想获得 360 度视野需要多装几台）。完成首批 100 台光学雷达的生产后，Luminar 准备好开足马力量产了，且一次就是几千台。如果一切顺利，Luminar 将打响自动驾驶车廉价化“战役”的第一枪。
“到今年底，我们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。和许多科技大佬一样，他也是名校辍学生，Russell 17 岁从史丹佛大学退学后创办了Luminar。“光学雷达已经不是光学博士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 Luminar 已在奥兰多有一座占地 13.6 万平方英尺的工厂（同时也是光学产业园），Luminar 的单台光学雷达生产时间也从一天大幅缩减到 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，且能一“眼”望到 250 米开外（之前是 200 米）。此外，量产版光学雷达探测低反射率物体的能力也有增强。
2017 年，Luminar 的员工人数增加一倍，达到 350 人。同时，Russell 还请来摩托罗拉的产品专家 Jason Wojack 执掌硬件团队。至于制造工作，则由从哈曼（汽车零部件供应巨头）挖来的 Alejandro Garcia 负责。
现在 Luminar 主要任务就是加速追赶对手。去年，Velodyne 新建光学雷达“超级工厂”，以进一步提升光学雷达产能。Velodnye 表示，如果工厂生产线满负荷运行，年产百万台光学雷达完全没问题。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。
光学雷达在精准度比雷达高得多，在适用性则比镜头更广泛。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 线光学雷达要价 7.5 万美元，都够买一台入门特斯拉 Model X 了。虽然大批量购买有优惠，但对一辆车来说还是太贵，即使用在叫车服务恐怕很多年都难以收回成本。
身为业界新秀，Luminar 的解决方案看起来更花钱，因为接收器（就像人眼的虹膜）制造工艺会让光学雷达成本进一步攀高。在接收器中，Luminar 用铟镓砷化物（InGaAs）替代常用的硅，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。为了让光学雷达看得更远，光学得有更大的功率。现在光学雷达波长一般为 905 奈米，这个波长属于人眼不可见的范围，但如果真的射到你眼球，只要功率够大，还是会伤害虹膜。
如果想增加功率还不伤害人眼，就得使用 1,550 奈米波长，而使用硅材料打造的接收器达不到 1,550 奈米波长，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的铟镓砷化物。这样一来，Luminar 的光学雷达功率就比竞品高了 40 倍，即使在极限暗光环境下也能“看”到路上的物体，且是在 250 米外。对此 Russell 相当骄傲，因为业界还没有公司能生产如此强悍的光学雷达。
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，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至麾下。
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，这家公司不但做出光电探测器，还一并把解析和传递讯号的芯片也解决了。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。“我们自己生产专用积体电路（ASIC），只需要一丁点铟镓砷化物。曾几何时，业界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光学雷达的最终售价，但他表示客户都相当满意，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”。就像瞳孔会根据光线情况不断调节一样，光学雷达接收器也倾向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）。“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 的接收器已能掌握各种不同强度的脉冲。
Russell 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，但有了最新的光学雷达技术，大家都可以放眼未来，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，“这是一个进入门槛高，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数据迁移和软件堆栈更新，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。
在巩固现有成果同时，Luminar 已开始新一代感测器的研发了。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。
（本文由 雷锋网 授权转载；首图来源：Luminar）
