感知未来出行 激光雷达技术的进步将大幅提升自动驾驶安全性

  ICC讯 炬光科技自2007年成立以来，一直深耕产生光子和调控光子的研发生产，同时积极拓展光子应用模块和系统领域，为全球客户提供业界领先的激光雷达解决方案和UV-L光学系统。炬光科技总部坐落于西安，在德国多特蒙德、东莞、海宁等地拥有工厂或分公司，其商业布局包括汽车应用在内的四大领域。

  在市场和政策的推动下，中国汽车行业的机遇与挑战并存。自动驾驶时代即将来临，我们准备好了吗?车载激光雷达对行业进步起到什么作用?炬光科技汽车事业部副总经理李勇与我们分享了他的见解。

  炬光科技为什么选择进入激光雷达领域?

  早在2016年，我们就意识到汽车激光雷达是汽车行业以及激光行业快速增长的战略市场机遇。因为在汽车智能化的必然潮流中，最为核心的就是新型传感器技术，它们是智能车辆的眼睛，让我们未来的移动出行更加安全高效。而在所有新型传感器技术中，激光雷达由于其不可替代的独特优势例如可以在恶劣环境下完成感知任务等，被认为是高等级自动驾驶或辅助驾驶方案的必备传感器。

激光雷达探测（图源：炬光科技）

  我们基于自己独特的技术和经验开始与汽车行业客户合作，为客户提供激光雷达发射端的光子解决方案。我们成功完成了第一个激光雷达激光发射模组项目，并正式在公司内成立了汽车事业部，向车载激光雷达以及其他汽车应用领域提供三个类似的产品和服务：激光与光学元件、激光光源发射模组、以及为部分战略客户提供整机制造服务。现在，我们已经有了较多的和汽车客户合作的经验并拥有能为汽车客户带来价值的核心技术。我们第一个与德国Tier1合作的激光雷达发射模组项目已在去年进入量产。这是全球第一款车规级的Flash激光雷达发射光源模组。

  激光在现代社会中的应用非常广泛。您怎么理解激光雷达在整个激光技术发展中的角色?

  激光器自发明六十多年来，已成为人类工业社会的一块基石，激光在汽车行业更是随处可见，但之前主要是用加工制造中作为加工工具。现在，除了生产制造环节的激光应用，行业里越来越多地开始把激光光源应用于汽车设计中，其中在L3以上自动驾驶中最必不可少的激光雷达是主要的应用场景，同时还包括激光照明的智能座舱DMS、激光大灯、激光AR HUD(抬头显示系统)等。

  实际上，激光雷达技术在很多年前就已经被应用在工业测绘、地形测绘等领域。我们现在看到的是激光雷达技术被设计和应用于面向智能驾驶乘用车和完全无人驾驶汽车中，需要满足车规级设计与验证要求，这比传统的工业应用场景的要严苛非常多。为了获得百分百的安全，传感器必须做到零失效，覆盖所有的临界情况。这是很有挑战的，对激光行业也提出了前所未有的挑战，一定会推动激光行业的加速发展和应用场景的进一步拓展。

  如何才能做到“零失效”?

  “零失效”，或者说“零缺陷”，有两个方面的考虑。一方面，产品设计需要是零缺陷的。大多数固体激光器和半导体激光器因为高峰值功率，对外界环境有很高的要求。我们会在设计我们一款激光雷达发射模组时采用对其进行额外的保护的方式，比如通过气密密封技术来封装激光器，来消除环境可能导致的失效风险。另一方面，产品制造需要严格遵循汽车标准并运行在有效的汽车质量管理体系之下。

遵循严格标准制造产品（图源：炬光科技）

  所以，我们要求密封材料和密封工艺都需要做到极致。肖特在特种玻璃和元器件密封领域有深厚的经验积累，与我们追求的高性能和高可靠性性完美匹配，双方发现了非常良好的合作机会。

  激光雷达将如何赋能完整的自动驾驶解决方案?

  不同的传感器就像一只部队里不同的兵种，只有把他们用在各自擅长的领域才能发挥出最佳的集合性能与最大的战斗力。

  激光雷达的优点非常明显：它的精度极高，对天气敏感度低，并且有探测距离的优势，所以对于实现L2以上的自动驾驶来说是非常强有力的解决方案。目前，行业公认的最优解决方案是激光雷达、毫米波雷达和视觉摄像头等多传感器的融合。他们在需要辨别色彩和近距或低速等场景中可以做到优势互补。

  新势力造车能否带来自动驾驶新格局?

  在市场层面，由于会更激进地使用新传感器技术，国内科技创业公司与互联网公司进入汽车行业将会促使激光雷达的应用。出于成本优势和与更密切的产品开发合作，新势力造车或将更有利于国产激光雷达的快速上量。

  在技术层面上，对于激光雷达技术而言，进一步的发展需要持续的技术研发和迭代，这意味着长时间的探索和投资。激光雷达技术变得成熟还需要几年时间，我们需要有耐心。在炬光科技，针对目前主流的三种激光雷达技术路线，我们都有相应的重点产品和策略。为了向我们的客户提供更有竞争力的解决方案，我们会对不同的激光雷达技术路线进行持续的投资。

  您在车载激光雷达行业经历过哪些难忘的挑战?

  我非常有幸参与车载激光雷达技术创新和产业化的浪潮，可以说是巨大的压力与机遇并存，因为市场对于创新、降低成本、提高性能和可靠性、和建立新的生产线的要求从未如此强烈。例如，在我们开展第一个激光雷达发射模组研发项目之前，从来没有过可以满足汽车可靠性和质量要求的固体激光器模组。我们需要在研发过程中找出所有可能的失效模式并做出设计变更来消除风险。这是让人难忘的经历。另一个例子是，以往在工业领域里一台激光器的周转时间可能是几天，而现在可能只需要几分钟甚至未来可能是几秒钟就要交付一台高性能激光器以满足客户需求。这些都是巨大的挑战但也是巨大的机会，因为我们总是准备好快速响应客户的需求和新的挑战。

  在应对这些挑战的过程中，我们也获得了非常大的成就感。我也期待能与我们的供应商和客户一起继续前行，一方面将自身的技术优势与上游供应商的技术优势结合，另一方面我们将使用我们的技术赋能我们的下游客户，以推动更多创新和优秀的产品概念或方案问世。

  关于炬光科技

  炬光科技成立于2007年9月，主要从事激光行业上游的高功率半导体激光元器件(“产生光子”)、激光光学元器件(“调控光子”)的研发、生产和销售，目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统(“提供解决方案”，包括激光雷达发射模组和UV-L光学系统等)的研发、生产和销售。目前，炬光科技已发展成为国内实力最强的高功率半导体激光器品牌，被中国光学学会激光加工专业委员会授予“高功率半导体激光产业先驱”称号。目前炬光科技拥有半导体激光、激光光学、汽车应用(激光雷达)、光学系统四大业务，在中国西安、东莞、德国多特蒙德拥有生产基地和核心技术团队。截至2020年Q3，公司在全世界范围内依法取得专利证书的专利共计407项。公司已于2020年通过ISO 14001、ISO 45001、更新后的ISO9001:2015质量管理体系认证及IATF16949质量管理体系认证。

  关于肖特电子封装事业部

  肖特电子封装是世界领先的封装产品供应商，我们的产品为敏感电子元器件提供长期可靠的保护。公司的核心技术包括玻璃-金属和陶瓷-金属封装、热敏电阻以及各种尖端特种玻璃工艺。我们的封装产品能提供长期保护，确保电子产品和元器件的耐久性，安全性和高性能。