激光雷達是一款光機電一體化的產(chǎn)品,需要光機電多領(lǐng)域深度整合。得益于ICT領(lǐng)域光學(xué)設(shè)計、信號處理、整機工程等長期積累,華為重構(gòu)了激光雷達的核心部件,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、軸承等關(guān)鍵部件,通過精準的掃描控制,提升點云精度的穩(wěn)定性與一致性。
收發(fā)端通過精準的光路控制,精巧的電路設(shè)計來提升收發(fā)模塊的光電轉(zhuǎn)換效率,而這也是華為重點投入的方向。
滿足性能僅是車規(guī)級激光雷達的第一步,真正做到車規(guī)級,還面臨諸多可靠性問題。華為車載激光雷達的可靠性不僅來源于車規(guī)級器件選型、還依賴整體架構(gòu)設(shè)計以及海量可靠性測試驗證。
電機作為核心部件,車規(guī)能力一直是行業(yè)關(guān)注的重點,華為憑借了20年深厚的機電能力積累和25億次電機可靠性測試經(jīng)驗,設(shè)計了滿足車規(guī)要求的激光雷達掃描電機。
電機軸承加速壽命測試
上述視頻中顯示的是通過增加負載進行的加速老化測試,華為激光雷達電機可靠性,滿足最嚴苛車企對激光雷達工作壽命的要求。
針對車規(guī)要求的高低溫濕熱,水壓、振動、鹽霧、人眼安全、EMC(電磁兼容)、碎石沖擊等場景,華為都嚴格按照ISO國際標準執(zhí)行,甚至基于TOP級別車企的特殊要求,做了更加嚴苛的測試。華為有信心成為全球第一個真正車規(guī)的高線束激光雷達的供應(yīng)商。
另外,華為激光雷達產(chǎn)品的定位是前裝量產(chǎn),必然要考慮激光雷達實際安裝適配問題,如安裝數(shù)量、安裝位置,以及在運行中碰到的環(huán)境適應(yīng)性問題。
目前,華為已有多個車型的配套經(jīng)驗,對于造型匹配、安裝位置以及環(huán)境工程領(lǐng)域都積累了豐富的經(jīng)驗。
基于不同的場景要求,激光雷達配置方案也有差別
﹒僅面向高速巡航的場景,配置一個前向激光雷達可以很好的應(yīng)對龍門架、隧道場景、ETC抬桿等問題,目前有安裝在前保險杠和車頂兩種位置的趨勢。
﹒如果要實現(xiàn)從家到公司全場景連續(xù)性智能駕駛體驗,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景,需要配置3個激光雷達,實現(xiàn)300°基本無死角的覆蓋。
除造型、布置外,清洗、加熱是激光雷達解決方案必須要考慮的另外兩個功能。
在激光雷達被臟污覆蓋的場景下,可使用智能清洗系統(tǒng),華為做了大量測試來驗證不同的噴嘴、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,為了很好地測試這個場景,華為自主設(shè)計了智能清洗風(fēng)洞系統(tǒng),模擬在130km/h下清洗能力,然后再測試不同的噴嘴和壓力對清洗效果的影響,得到寶貴的一手數(shù)據(jù)。
風(fēng)洞清洗測試,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、薄冰覆蓋的場景,激光雷達內(nèi)置的智能加熱系統(tǒng)會自動啟動。
融冰測試,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工藝裝備實驗室,華為快速建立了第一條車規(guī)級激光雷達的第一條Pilot產(chǎn)線。面向百萬級量產(chǎn)需求,華為已按照年產(chǎn)10萬套/線在推進,以適應(yīng)未來大規(guī)模量產(chǎn)需求。