全球最大的汽车制造商Toyota为什么Luminar公司的激光雷达？

Toyota自动驾驶汽车上装备了Luminar公司的LiDAR系统即使是硅谷的高科技公司举办活动，在旧金山租一个10万平方英尺的游船码头，也是一件很奢侈的事情。但是，Luminar——一家专注于刚刚兴起的自动驾驶产业细分技术领域的高科技企业，其年仅22岁的创始人Austin Russell很乐意以每天2万美元的价格租下这里的35号码头。当然，这不是为了潇洒或铺张的庆典，而因为这是旧金山少有的几个空间足够大的场所，能够用以展示Luminar花了5年时间开发的LiDAR系统的强大性能。据麦姆斯咨询消息，意欲加快自动驾驶汽车开发的全球第一大汽车制造商Toyota（丰田），将在其自动驾驶汽车中采用Luminar的LiDAR系统。在宽敞的35号码头货仓内，Rueeell演示了他们的LiDAR系统。在距离LiDAR传感器200米外的架子上，放置了一块大约30 x 30英寸见方的黑色“广告板”。这可不是一款普通的“广告板”，这种材料被称为Permaflect（英国豪迈“HALMA”子公司蓝菲光学“Labsphere”开发的新型漫反射涂料），它仅能反射10%的入射光（售价高达1~2万美元），专门用于“均匀光谱响应”特性的验证。这是一种测试LiDAR传感器的专用工具，LiDAR传感器类似于雷达，通过发射激光光束并测量物体的反射光来计算获得与物体之间的距离，从而创建周围环境的3D图像。

Lumiar公司的LiDAR传感系统Russell展示了LiDAR系统的读出图，在这些色彩鲜艳的图谱中，那块黑色的“广告板”呈现了橘色。测试环境中一字排列的其它物体，比如堆放的轮胎、人体模型、停放的Tesla Model S（特斯拉电动汽车）和BMW i3（宝马小型纯电动汽车），都非常清晰的呈现在LiDAR传感图谱中。甚至连现场乱入的鸽子，其来回走动时的每一次迈步，都清晰可见。

Lumiar公司LiDAR传感系统的测试读出图“目前的自动驾驶汽车还无法可靠的‘看’清周围环境，”Russell称，“它们需要原理上更好的硬件设备，获取更好的数据。”Luminar这家低调的公司正是为此而生。据Russell介绍，其鞋盒大小的LiDAR扫描器相比同类竞争对手具有10倍的探测距离和50倍的分辨率。Russell的技术方案，令其在和众多自动驾驶汽车开发厂商的角逐竞赛中，极具竞争优势。LiDAR传感器开发工程师们认为，LiDAR将是未来自动驾驶汽车能否实现的关键器件，数十家大大小小的公司，都在努力开发探测距离、分辨率、可制造性、可靠性及成本完美平衡的LiDAR单元。LiDAR相比雷达传感器，具有更高的精度，并且不像传统摄像头那样需要依赖环境光。不过，相比摄像头和雷达传感器，LiDAR传感器在汽车中的应用研究才刚刚兴起，还存在一些问题。目前的LiDAR硬件还不适应汽车应用环境，暴露于道路上的各种冲击、震动和污染。并且，自动驾驶汽车市场还存在不同的声音，例如Tesla的首席执行官Elon Musk认为，消费类汽车中装备LiDAR系统，成本太高了。他正在豪赌在Tesla电动汽车中，利用高品质摄像头和人工智能来实现安全的自动巡航。Russell则持不同观点，他坚信LiDAR是自动驾驶汽车的必选传感器， LiDAR能够为任何环境下的自动驾驶汽车，提供其软件所需要的高品质数据，最终作出正确的驾驶决策。Russell天赋异禀，他在大约6年前就看到了LiDAR在汽车市场中的应用前景。在他17岁时，刚进入斯坦福大学的他，就从Thiel Fellowship（PayPal创始人Peter Thiel创立的奖学金）获得了10万美元资助，休学创立了Luminar。他开发了自己的硬件解决方案，采用高成本的InGaAs而非硅，设计了一款独特芯片，并采用了1550nm波长的更灵敏的激光器，提高了40倍的功率，而竞争型LiDAR传感器一般采用905nm波长的激光器。Russell多年前的冒险决定，似乎正在获得回报。Luminar现在的雇员达到了250人，并在Palo Alto西南部开拓了分支机构。今年春天，Luminar开始尝试量产，并首次试生产了100台LiDAR单元，下一轮计划产量提高至10000台。据麦姆斯咨询此前消息，2017年3月，Luminar从Canvas Ventures,、GVA Capital 以及1517 Fund完成融资3600万美元。现在，汽车巨头Toyota开始大力支持这家创业公司，并在近日宣布，在其最新的2.1自动驾驶汽车平台上装备了Luminar的LiDAR传感系统。这家全球最大的汽车制造商直到2015年末才开始透露公司的自动驾驶汽车开发计划，并宣称：Toyota将投资10亿美元用于人工智能、机器人的开发，并将在美国硅谷、麻省的剑桥和密西根州的安阿伯开设研发实验室。

安装在Toyota自动驾驶车顶的Luminar公司的LiDAR系统“环境感知是自动驾驶汽车的关键，”Toyota研究院的首席技术官James Kuffner认为（James Kuffner是Google自动驾驶汽车项目的创始成员之一，并领导Google的机器人项目多年。），“而LiDAR传感器是其中最关键的传感模块之一，因为它能提供大范围内详细的3D环境信息。”只有获得高品质的环境数据，自动驾驶汽车的软件才能执行有效的数据分析。“我们评估了各种类型的原型LiDAR产品，”Kuffer称，“Luminar开发了一种新颖的方案，探测距离能够有效达到200米，这是一个非常重要的指标。”不过，Toyota的新闻发言人并未透露它们对Luminar的LiDAR单元的采购数量和金额。Luminar目前还没有完全赢得LiDAR竞赛，但是和Toyota的合作，将会是一个非常重要的里程碑！