12月22日，北醒（北京）光子科技有限公司（以下簡稱“北醒”）在北京發(fā)布了業(yè)內(nèi)首款512線車規(guī)級激光雷達AD2，標(biāo)志著中國車載激光雷達領(lǐng)域正式進入了業(yè)界領(lǐng)先的“512時代”。

成立于2015年6月的北醒是一家專注于激光雷達及其解決方案的國家高新技術(shù)企業(yè)，該公司為軌道交通、民航、航運、工業(yè)傳感及自動駕駛和車路協(xié)同等領(lǐng)域提供激光雷達和解決方案，各型號激光雷達累計出貨量100萬臺，產(chǎn)品遠銷90多個國家和地區(qū)。在國內(nèi)市場，其激光雷達應(yīng)用在三峽工程、北京冬奧支線（北京地鐵11號線西段）、北京首都機場、京臺高速等項目中。該公司也獲得“國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)”、國家級專精特新“小巨人”企業(yè)等榮譽稱號。

北醒CEO李遠表示，AD2主要面向造車新勢力、傳統(tǒng)車廠、無人駕駛方案商三大群體，目前已獲得多個車型、總數(shù)達到18萬臺的定點，并將于2023年量產(chǎn)交付。此外，北醒也將進一步優(yōu)化點云的基礎(chǔ)處理和算法，將功能層的軟件開發(fā)讓渡給客戶。北醒還將與車企、芯片廠商、自動駕駛解決方案公司等相關(guān)方成立生態(tài)聯(lián)盟，推動512線車載激光雷達的應(yīng)用。據(jù)了解，AD2的研發(fā)設(shè)計由北醒負責(zé)，生產(chǎn)制造則交由電子制造服務(wù)商Jabil。

12月22日， 北 醒也公布了最新的C輪融資，投資方包括國內(nèi)某造車新勢力、一汽富晟、順為資本、天啟資本、豐厚資本、建信信托、中國電子科技集團有限公司、國海創(chuàng)新資本等機構(gòu)。李遠稱北醒2020年起已經(jīng)具備了盈利能力。

512線激光雷達：看得更遠更清更準(zhǔn)

512線激光雷達有何獨特之處？首先了解一下北醒AD2的一些基本參數(shù)。 該設(shè)備的尺寸為135mm（D）*195mm（W）*55mm（H）；在10% 反射率下，有效探測距離為200米；水平視場角120°，垂直視場角25.6°；盲區(qū)≤0.5m；分辨率0.05°*0.05°；波長905nm。

激光雷達的工作原理是激光器發(fā)射脈沖激光，打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑等外界環(huán)境中的物體上，一部分光波反射回來被激光雷達接收，通過測量反射光的運行時間來確定目標(biāo)的距離。脈沖激光不斷掃描目標(biāo)物得到全部目標(biāo)點的數(shù)據(jù)，經(jīng)過成像處理后就能得到目標(biāo)物精確的三維圖像。因此，激光器發(fā)射的激光線束越多，分辨率就越高，激光點云密度就越大，對目標(biāo)物的探測識別也就越清晰準(zhǔn)確。

相比目前市面上64線、128線的激光雷達，512線的激光雷達具有看得更遠、更清、更準(zhǔn)的優(yōu)勢。李遠表示，512線激光雷達在200米外就能感知人、錐桶，120米能感知輪胎和石塊，而128線激光雷達感知人的距離是165米，感知輪胎和石塊只有30米。假如說路面中央有一個22cm（平放的輪胎高度）的小目標(biāo)物，當(dāng)一輛車以100km時速行駛時，從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物到剎停的極限安全剎車距離至少需要70m。 128線激光雷達對小目標(biāo)的有效探測識別距離約31.5米，而512線激光雷達的有效探測識別距離是126米，相當(dāng)于給車輛增加70米以上的安全可控距離，給駕駛員和自動駕駛系統(tǒng)增加2.1秒以上的可控反應(yīng)時間。

這關(guān)鍵的2.1秒足夠人類完成3到4個操作動作，可以選擇提前減速穩(wěn)妥停下，無需采取緊急剎車的極限操作，或者在有機會安全平穩(wěn)地切換到其他的行車道，繞開障礙物繼續(xù)行駛。對于自動駕駛系統(tǒng)來說，也有足夠的時間進行決策、規(guī)劃與控制，以避免事故的發(fā)生。

為什么512線的激光雷達能夠更早發(fā)現(xiàn)路面上的目標(biāo)物，因為激光線束越多，它的分辨率就越小，單位空間角內(nèi)分布的激光點數(shù)就越多，對于物體的分辨能力就越強。AD2的分辨率為0.05°*0.05°， 可以在120米以外探測到路面上與平放輪胎高度類似的目標(biāo)物，或者在200米距離能夠準(zhǔn)確還原出人的輪廓甚至步態(tài)。

此外，AD2還實現(xiàn)了全局高清探測，即整個120°水平視場范圍內(nèi)各個角度與區(qū)域都具備高分辨率，且整個視角內(nèi)的高分辨率是連貫且平滑的，沒有重疊、交錯、縫隙等現(xiàn)象，使得激光雷達無需左顧右盼，更加方便的兼顧更大范圍內(nèi)的目標(biāo)檢出。

與業(yè)內(nèi)其他激光雷達產(chǎn)品相比，AD2的技術(shù)先進性如何？以蔚來ET7搭載的激光雷達為例，這款由蔚來和圖達通聯(lián)合研發(fā)的激光雷達是全球首款量產(chǎn)的1550nm激光雷達，10%反射率下探測距離達250米，水平視場角120°、垂直視場角25°，分辨率0.06°*0.06°。相比而言，北醒AD2的激光束波長為905nm，10%反射率下探測距離為200米，這兩項指標(biāo)不及蔚來ET7搭載的激光雷達，但其0.05°*0.05°的分辨率更有優(yōu)勢。

2D掃描替代1D堆疊：實現(xiàn)性能與成本的解耦合

李遠在發(fā)布會上介紹，業(yè)內(nèi)之所以暫時未能普及512線技術(shù)，除了出于商業(yè)戰(zhàn)略和路線布局的原因外，也和這一技術(shù)目前實現(xiàn)門檻較高有關(guān)：“如果采用傳統(tǒng)機械式激光雷達的做法來實現(xiàn)512線的分辨率：就需要縱向地堆疊光源和接收器，并且收發(fā)間的相對位置精度需要控制在微米級以下，以目前的技術(shù)和制造水平很難突破成本、體積、可制造性、散熱等諸多方面的限制。而如果采用光學(xué)掃描替代器件堆疊的方式來實現(xiàn)512線的分辨率：要做到0.05°的掃描精度，那么光學(xué)掃描的角度精度就需要控制在萬分之一以內(nèi)，即要求電機每秒鐘轉(zhuǎn)動近百圈，同時每圈的偏差還要小于秒針轉(zhuǎn)動的120分之一以內(nèi)， 這是一個非常大的技術(shù)挑戰(zhàn)?！?/p>

為了實現(xiàn)成熟的512級別產(chǎn)品，北醒在光學(xué)設(shè)計，掃描精度，信號處理，自動化校準(zhǔn)裝調(diào)等方面都有眾多創(chuàng)新，同時也克服了巨大的挑戰(zhàn)。

通過采用半導(dǎo)體激光器和傳感器陣列收發(fā)技術(shù)，以及自有專利的創(chuàng)新激光器驅(qū)動電路和接收信號處理電路，提升了信號的動態(tài)范圍和信噪比，加之獨創(chuàng)高精度的控制系統(tǒng)和自研光學(xué)系統(tǒng)，不僅支持靈活配置的掃描模式及掃描軌跡，還可適配全自動裝配流水線并最終實現(xiàn)量產(chǎn)。

通過自研的雙軸高精掃描技術(shù)和雙電機控制算法，不僅實現(xiàn)了0.05°的高精度掃描，還通過設(shè)計迭代成功的將電機控制電路的尺寸縮小一半，成本節(jié)約40%，從根本上解決了512線性能與成本之間的矛盾，使得商業(yè)化量產(chǎn)成為可能。

李遠表示，在同參數(shù)性能之下，雙軸高清掃描技術(shù)可以使用更少的收發(fā)陣列，大幅度降低成本，并且實現(xiàn)了成本和性能解耦合，以更好地實現(xiàn)后續(xù)的性能升級，兼顧車企對成本和性能的高標(biāo)準(zhǔn)需求。