12月22日，北醒（北京）光子科技有限公司（以下簡稱“北醒”）在北京發布了業內首款512線車規級激光雷達AD2，標志著中國車載激光雷達領域正式進入了業界領先的“512時代”。

成立于2015年6月的北醒是一家專注于激光雷達及其解決方案的國家高新技術企業，該公司為軌道交通、民航、航運、工業傳感及自動駕駛和車路協同等領域提供激光雷達和解決方案，各型號激光雷達累計出貨量100萬臺，產品遠銷90多個國家和地區。在國內市場，其激光雷達應用在三峽工程、北京冬奧支線（北京地鐵11號線西段）、北京首都機場、京臺高速等項目中。該公司也獲得“國家知識產權優勢企業”、國家級專精特新“小巨人”企業等榮譽稱號。

北醒CEO李遠表示，AD2主要面向造車新勢力、傳統車廠、無人駕駛方案商三大群體，目前已獲得多個車型、總數達到18萬臺的定點，并將于2023年量產交付。此外，北醒也將進一步優化點云的基礎處理和算法，將功能層的軟件開發讓渡給客戶。北醒還將與車企、芯片廠商、自動駕駛解決方案公司等相關方成立生態聯盟，推動512線車載激光雷達的應用。據了解，AD2的研發設計由北醒負責，生產制造則交由電子制造服務商Jabil。

12月22日， 北 醒也公布了最新的C輪融資，投資方包括國內某造車新勢力、一汽富晟、順為資本、天啟資本、豐厚資本、建信信托、中國電子科技集團有限公司、國海創新資本等機構。李遠稱北醒2020年起已經具備了盈利能力。

512線激光雷達：看得更遠更清更準

512線激光雷達有何獨特之處？首先了解一下北醒AD2的一些基本參數。 該設備的尺寸為135mm（D）*195mm（W）*55mm（H）；在10% 反射率下，有效探測距離為200米；水平視場角120°，垂直視場角25.6°；盲區≤0.5m；分辨率0.05°*0.05°；波長905nm。

激光雷達的工作原理是激光器發射脈沖激光，打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑等外界環境中的物體上，一部分光波反射回來被激光雷達接收，通過測量反射光的運行時間來確定目標的距離。脈沖激光不斷掃描目標物得到全部目標點的數據，經過成像處理后就能得到目標物精確的三維圖像。因此，激光器發射的激光線束越多，分辨率就越高，激光點云密度就越大，對目標物的探測識別也就越清晰準確。

相比目前市面上64線、128線的激光雷達，512線的激光雷達具有看得更遠、更清、更準的優勢。李遠表示，512線激光雷達在200米外就能感知人、錐桶，120米能感知輪胎和石塊，而128線激光雷達感知人的距離是165米，感知輪胎和石塊只有30米。假如說路面中央有一個22cm（平放的輪胎高度）的小目標物，當一輛車以100km時速行駛時，從發現目標物到剎停的極限安全剎車距離至少需要70m。 128線激光雷達對小目標的有效探測識別距離約31.5米，而512線激光雷達的有效探測識別距離是126米，相當于給車輛增加70米以上的安全可控距離，給駕駛員和自動駕駛系統增加2.1秒以上的可控反應時間。

這關鍵的2.1秒足夠人類完成3到4個操作動作，可以選擇提前減速穩妥停下，無需采取緊急剎車的極限操作，或者在有機會安全平穩地切換到其他的行車道，繞開障礙物繼續行駛。對于自動駕駛系統來說，也有足夠的時間進行決策、規劃與控制，以避免事故的發生。

為什么512線的激光雷達能夠更早發現路面上的目標物，因為激光線束越多，它的分辨率就越小，單位空間角內分布的激光點數就越多，對于物體的分辨能力就越強。AD2的分辨率為0.05°*0.05°， 可以在120米以外探測到路面上與平放輪胎高度類似的目標物，或者在200米距離能夠準確還原出人的輪廓甚至步態。

此外，AD2還實現了全局高清探測，即整個120°水平視場范圍內各個角度與區域都具備高分辨率，且整個視角內的高分辨率是連貫且平滑的，沒有重疊、交錯、縫隙等現象，使得激光雷達無需左顧右盼，更加方便的兼顧更大范圍內的目標檢出。

與業內其他激光雷達產品相比，AD2的技術先進性如何？以蔚來ET7搭載的激光雷達為例，這款由蔚來和圖達通聯合研發的激光雷達是全球首款量產的1550nm激光雷達，10%反射率下探測距離達250米，水平視場角120°、垂直視場角25°，分辨率0.06°*0.06°。相比而言，北醒AD2的激光束波長為905nm，10%反射率下探測距離為200米，這兩項指標不及蔚來ET7搭載的激光雷達，但其0.05°*0.05°的分辨率更有優勢。

2D掃描替代1D堆疊：實現性能與成本的解耦合

李遠在發布會上介紹，業內之所以暫時未能普及512線技術，除了出于商業戰略和路線布局的原因外，也和這一技術目前實現門檻較高有關：“如果采用傳統機械式激光雷達的做法來實現512線的分辨率：就需要縱向地堆疊光源和接收器，并且收發間的相對位置精度需要控制在微米級以下，以目前的技術和制造水平很難突破成本、體積、可制造性、散熱等諸多方面的限制。而如果采用光學掃描替代器件堆疊的方式來實現512線的分辨率：要做到0.05°的掃描精度，那么光學掃描的角度精度就需要控制在萬分之一以內，即要求電機每秒鐘轉動近百圈，同時每圈的偏差還要小于秒針轉動的120分之一以內， 這是一個非常大的技術挑戰。”

為了實現成熟的512級別產品，北醒在光學設計，掃描精度，信號處理，自動化校準裝調等方面都有眾多創新，同時也克服了巨大的挑戰。

通過采用半導體激光器和傳感器陣列收發技術，以及自有專利的創新激光器驅動電路和接收信號處理電路，提升了信號的動態范圍和信噪比，加之獨創高精度的控制系統和自研光學系統，不僅支持靈活配置的掃描模式及掃描軌跡，還可適配全自動裝配流水線并最終實現量產。

通過自研的雙軸高精掃描技術和雙電機控制算法，不僅實現了0.05°的高精度掃描，還通過設計迭代成功的將電機控制電路的尺寸縮小一半，成本節約40%，從根本上解決了512線性能與成本之間的矛盾，使得商業化量產成為可能。

李遠表示，在同參數性能之下，雙軸高清掃描技術可以使用更少的收發陣列，大幅度降低成本，并且實現了成本和性能解耦合，以更好地實現后續的性能升級，兼顧車企對成本和性能的高標準需求。