华为“上车”激光雷达，有什么黑科技？

本文来自汽车人参考。

历经四年多研发，华为发布了96线车规级激光雷达，同日，北汽旗下ARCFOX谍照曝光，成为首个搭载华为激光雷达的电动车。媒体竞相报道，赞美之情溢于言表，华为激光雷达究竟有什么黑科技?

华为与激光雷达有关的发明专利共42个，其中大部分处于审查阶段，汽车人参考选取了其中最核心的7个专利，按照痛点(Why)、解决方案(How)、取得效果(What)思路，让读者对其核心技术有一个了解。

核心技术一：发射

专利1：一种地面环境的检测方法和装置(CN110114692A -审查中)

痛点：激光雷达对复杂的地面环境感知差。

解决方案：利用不同工作波长的激光扫描地面，依据不同波长激光下的反射强度判断地面环境类型。

取得效果：提高了激光雷达对复杂地面环境的感知效果，更好地确定可通行路面。

专利2：用于激光雷达的光脉冲削波器(CN110431440A-审查中)

痛点：激光器的脉冲功率过高，会对人眼造成伤害，但功率过低又无法满足探测距离、分辨率等要求。

解决方案：在激光发射器上搭载脉冲削波器，产生快门效应，能降低瞬时输出功率。

取得效果：既能满足人眼安全限制，又能达到距离和分辨率要求，同时方案比较廉价。

专利3：多线激光雷达(CN108061904A -审查中)

专利4: 光扫描组件及激光雷达(CN111830531A-审查中)

痛点：前视型激光雷达采用“一发射多接收”结构，探测器需要在高频率、高电压下工作，数量太多，信号串扰严重，激光雷达工作性能不稳定。

解决方案：采用“多发射一接收”结构，仅设置一个探测器，扫描转镜中包含多个反射镜，可对同一激光束有不同反射角度，一个激光器实现多线扫描。

取得效果：激光雷达工作性能稳定，成本价更低。

核心技术二：扫描

专利5：一种阵列转镜的光束扫描装置(CN108227181B -已授权)

痛点：

1. 光学相控阵激光雷达(固态)：接收模块需要使用APD探测器阵列，成本很高;光子集成工艺技术和相控阵控制算法要求高，仍处于实验室阶段。

2. MEMS微振镜激光雷达(半固态)：扫描角比较小，只有6°范围内能保持较高精度线性运动;微振镜只有1至3mm，尺寸小，需要配合复杂光学系统。

解决方案：将扫描镜分解成多个子转镜，并配合电机、蜗杆、涡轮、轴承等一系列机构。

取得效果：提高了扫描角度，兼顾了扫描速度，结构简单、低成本、小型化的激光雷达。

专利6： 激光雷达(CN111308442A -审查中)

痛点：激光雷达扫描镜只有一个反射面，发射的激光束和反射的激光束容易串扰。

解决方案：扫描镜拥有发射和接收两个反射面，可以平行，也可以呈一个角度。

取得效果：发射的激光束和反射的激光束实现完全分离。

核心技术三：探测

专利7：一种光探测系统及方法(CN111929700A -审查中)

痛点：同轴型激光雷达，探测光和回波信号是同光路设计，经过同一分光元件，透射率或反射率是固定的，难以同时降低探测光损耗(降低反射比)和降低回波信号损耗(提高反射比)。

解决方案：采用两个分光元件(其中一个偏振型)和两个光探测器。

取得效果：同时实现探测光的损耗和回波信号的损耗最小化，并提高探测精确度。

小结

从以上专利分析来看，华为激光雷达技术路线选择的是半固态的MEMS微振镜技术路线，其核心技术重点在发射、扫描、探测三个层面。

考虑到激光雷达竞争激烈、技术门槛高，核心技术国内外玩家早已在专利上进行了布局，要想在这些领域有突破其实很难。从这个角度上来讲，华为的激光雷达不需要被捧上天，但还是有自己的东西，确实有点香。