激光雷達(dá)是一款光機(jī)電一體化的產(chǎn)品,需要光機(jī)電多領(lǐng)域深度整合。得益于ICT領(lǐng)域光學(xué)設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、整機(jī)工程等長期積累,華為重構(gòu)了激光雷達(dá)的核心部件,包括發(fā)送模塊,接收模塊和掃描器,比如:
華為選擇微轉(zhuǎn)鏡掃描器架構(gòu),不是簡單的做微轉(zhuǎn)鏡,而是解構(gòu)了電機(jī)、軸承等關(guān)鍵部件,通過精準(zhǔn)的掃描控制,提升點(diǎn)云精度的穩(wěn)定性與一致性。
收發(fā)端通過精準(zhǔn)的光路控制,精巧的電路設(shè)計(jì)來提升收發(fā)模塊的光電轉(zhuǎn)換效率,而這也是華為重點(diǎn)投入的方向。
滿足性能僅是車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的第一步,真正做到車規(guī)級(jí),還面臨諸多可靠性問題。華為車載激光雷達(dá)的可靠性不僅來源于車規(guī)級(jí)器件選型、還依賴整體架構(gòu)設(shè)計(jì)以及海量可靠性測(cè)試驗(yàn)證。
電機(jī)作為核心部件,車規(guī)能力一直是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),華為憑借了20年深厚的機(jī)電能力積累和25億次電機(jī)可靠性測(cè)試經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了滿足車規(guī)要求的激光雷達(dá)掃描電機(jī)。
電機(jī)軸承加速壽命測(cè)試
上述視頻中顯示的是通過增加負(fù)載進(jìn)行的加速老化測(cè)試,華為激光雷達(dá)電機(jī)可靠性,滿足最嚴(yán)苛車企對(duì)激光雷達(dá)工作壽命的要求。
針對(duì)車規(guī)要求的高低溫濕熱,水壓、振動(dòng)、鹽霧、人眼安全、EMC(電磁兼容)、碎石沖擊等場(chǎng)景,華為都嚴(yán)格按照ISO國際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,甚至基于TOP級(jí)別車企的特殊要求,做了更加嚴(yán)苛的測(cè)試。華為有信心成為全球第一個(gè)真正車規(guī)的高線束激光雷達(dá)的供應(yīng)商。
另外,華為激光雷達(dá)產(chǎn)品的定位是前裝量產(chǎn),必然要考慮激光雷達(dá)實(shí)際安裝適配問題,如安裝數(shù)量、安裝位置,以及在運(yùn)行中碰到的環(huán)境適應(yīng)性問題。
目前,華為已有多個(gè)車型的配套經(jīng)驗(yàn),對(duì)于造型匹配、安裝位置以及環(huán)境工程領(lǐng)域都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
基于不同的場(chǎng)景要求,激光雷達(dá)配置方案也有差別
﹒僅面向高速巡航的場(chǎng)景,配置一個(gè)前向激光雷達(dá)可以很好的應(yīng)對(duì)龍門架、隧道場(chǎng)景、ETC抬桿等問題,目前有安裝在前保險(xiǎn)杠和車頂兩種位置的趨勢(shì)。
﹒如果要實(shí)現(xiàn)從家到公司全場(chǎng)景連續(xù)性智能駕駛體驗(yàn),則必須解決城區(qū)巡航、園區(qū)泊車等諸多挑戰(zhàn)。例如大路口復(fù)雜交通情況,快遞小哥騎摩托車、行人亂穿馬路這種場(chǎng)景,需要配置3個(gè)激光雷達(dá),實(shí)現(xiàn)300°基本無死角的覆蓋。
除造型、布置外,清洗、加熱是激光雷達(dá)解決方案必須要考慮的另外兩個(gè)功能。
在激光雷達(dá)被臟污覆蓋的場(chǎng)景下,可使用智能清洗系統(tǒng),華為做了大量測(cè)試來驗(yàn)證不同的噴嘴、不同的位置、不同水壓的清洗效果。由于行駛過程中也需要清洗,為了很好地測(cè)試這個(gè)場(chǎng)景,華為自主設(shè)計(jì)了智能清洗風(fēng)洞系統(tǒng),模擬在130km/h下清洗能力,然后再測(cè)試不同的噴嘴和壓力對(duì)清洗效果的影響,得到寶貴的一手?jǐn)?shù)據(jù)。
風(fēng)洞清洗測(cè)試,模擬在130km/h下清洗能力
除了智能清洗系統(tǒng)外,華為也開發(fā)了智能加熱系統(tǒng)。在被霜、霧、凝露、薄冰覆蓋的場(chǎng)景,激光雷達(dá)內(nèi)置的智能加熱系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。
融冰測(cè)試,2分鐘除冰效果
依托在光通訊領(lǐng)域積累的精密制造能力以及先進(jìn)工藝裝備實(shí)驗(yàn)室,華為快速建立了第一條車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的第一條Pilot產(chǎn)線。面向百萬級(jí)量產(chǎn)需求,華為已按照年產(chǎn)10萬套/線在推進(jìn),以適應(yīng)未來大規(guī)模量產(chǎn)需求。