對(duì)于無(wú)人駕駛汽車來(lái)說(shuō)，激光雷達(dá)可以說(shuō)是不可或缺的傳感器。
大多數(shù)開(kāi)發(fā)無(wú)人駕駛技術(shù)的公司都會(huì)同意這個(gè)觀點(diǎn)：從激光雷達(dá)獲取長(zhǎng)距離，海量高精度數(shù)據(jù)是必要的，尤其是在復(fù)雜的和多變的城市環(huán)境中。
激光雷達(dá)成本很高的原因不難理解，其內(nèi)部包含了一系列高質(zhì)量光學(xué)元器件（激光器、傳感器等等），并且將這些高精密設(shè)備全部安裝到一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的空間內(nèi)。
在過(guò)去的一兩年中，我們見(jiàn)到了一些固態(tài)激光雷達(dá)的產(chǎn)品原型——激光雷達(dá)傳感器把所有笨重和昂貴的硬件壓縮到一到兩個(gè)芯片中，使得大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。這既是技術(shù)的挑戰(zhàn)，也是一條激光雷達(dá)的必由之路。
「Velodyne 為無(wú)人駕駛汽車制造全自動(dòng)激光雷達(dá)系統(tǒng)」——其官方網(wǎng)站宣稱。他們實(shí)際上早就開(kāi)始了這項(xiàng)工作。由于他們所制造的傳感器有質(zhì)量和性能保證，實(shí)際上他們已經(jīng)是這個(gè)市場(chǎng)的統(tǒng)治者——目前幾乎所有研發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)的公司或多或少都在使用 Velodyne 的產(chǎn)品。
最近，這家公司宣布：在固態(tài)激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)上取得突破，在大規(guī)模應(yīng)用后成本將低于 50 美金。
Velodyne LiDAR 新研發(fā)的固態(tài)激光雷達(dá)傳感器是氮化鎵（GaN）單片集成電路的實(shí)際應(yīng)用。這種技術(shù)是與合作伙伴 Efficient Power Conversion（EPC)）合作的結(jié)晶。這種設(shè)計(jì)加固了組件并且縮小了傳感器體積，提升可靠性，并降低成本。每一個(gè)集成電路面積小于 4 平方毫米，其大小僅僅覆蓋了 25 美分硬幣上喬治華盛頓畫像的鼻子。
像通常發(fā)布會(huì)一樣，這并不能給外界太多產(chǎn)品細(xì)節(jié)，所以 IEEE Spectrum 與 Velodyne 的研發(fā)副總裁 Anand Gopalan 進(jìn)行了一次訪談。
IEEE Spectrum：你們今天宣布了什么消息？
Anand Gopalan：我們的客戶將會(huì)生產(chǎn)內(nèi)置我們 Puck 傳感器的第一代自動(dòng)駕駛車輛。我們所要做的就是使第二代產(chǎn)品更棒，這樣我們的客戶不必為可靠性、成本和電力消耗而擔(dān)心。
新聞稿談到了專用集成電路，其功能是解決了激光雷達(dá)一半的挑戰(zhàn)即發(fā)射激光，將光線在足夠狹小的脈沖范圍內(nèi)發(fā)射出去，使得激光雷達(dá)可以獲取到所需相應(yīng)距離和解析度。
IEEE Spectrum: 這對(duì)于下一代的 Veldyne 激光雷達(dá)傳感器來(lái)說(shuō)意味著什么？
Anand Gopalan：我認(rèn)為是建立一個(gè)囊括所有激光雷達(dá)功能的引擎：激光的發(fā)射和接收、計(jì)算和飛行時(shí)間等等諸如此類，包含在一個(gè)如此纖小的體積中，可以在各種不同的配置中得到應(yīng)用。
我們也支持在設(shè)備中自定義專用集成電路，這將會(huì)為一些非旋轉(zhuǎn)式的設(shè)備開(kāi)發(fā)鋪平道路。在激光雷達(dá)領(lǐng)域的不同應(yīng)用，從全自動(dòng)駕駛到高級(jí)輔助駕駛，需要不同的行程因素和不同視野。所以我們的目標(biāo)是能夠創(chuàng)造出一種激光雷達(dá)引擎提供上述場(chǎng)景支持。
IEEE Spectrum: 為什么固態(tài)激光雷達(dá)對(duì)于 Velodyne 如此重要？是因?yàn)榭煽啃浴⒊杀具€是另有其他？
Anand Gopalan：固態(tài)化是取決于你希望擁有某些非旋轉(zhuǎn)或更少的移動(dòng)部件。相應(yīng)地，也說(shuō)明激光雷達(dá)只能擁有較為狹小的視野。這是你需要多大的視野以及愿意付出多少成本綜合考慮。今天，你可以從我們的傳感器中選擇一個(gè)并打造一個(gè)完全固態(tài)化的解決方案，但是成本顯然是過(guò)高的。
所以，我們的想法是打造僅滿足需要視野需求的產(chǎn)品，并且這套設(shè)備價(jià)格是合理的，我們認(rèn)為我們有能力滿足這樣的要求。因此我們將“冰球”產(chǎn)品降低到一個(gè)非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格也是可行的，所以當(dāng)你談?wù)摮杀镜臅r(shí)候，需要考慮其所達(dá)到的目標(biāo)的是什么。
IEEE Spectrum: 所以至少在短期內(nèi)，這些非旋轉(zhuǎn)的固態(tài)傳感器并不會(huì)代替已有的傳感器？
Anand Gopalan：這是對(duì)目前已存在傳感器的補(bǔ)充和擴(kuò)充，同時(shí)我們也會(huì)開(kāi)發(fā)一種完全非旋轉(zhuǎn)式的激光雷達(dá)產(chǎn)品。
如果你希望達(dá)到一個(gè)較高層次的自動(dòng)駕駛時(shí)，你需要一個(gè)擁有 360 度可視范圍，遠(yuǎn)距離和高解析度的傳感器。這是三種主要的指標(biāo)，因?yàn)槟阋⒁粋€(gè)非常精準(zhǔn)的三維地圖。其他不同級(jí)別的自動(dòng)駕駛輔助應(yīng)用只需要相對(duì)窄的視野。
我們希望處理好兩種市場(chǎng)需求，而這種需求將通過(guò)固態(tài)的激光雷達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在全自動(dòng)駕駛市場(chǎng)下，我們可能將這個(gè)引擎放進(jìn)一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的解決方案里；在 ADAS 市場(chǎng)，我們將這個(gè)引擎放到一個(gè)非旋轉(zhuǎn)解決方案里。
IEEE Spectrum: 你能從技術(shù)角度描述你們所采取的方法嗎？
Anand Gopalan：我們所采用的方法是將發(fā)射器和接收器在子系統(tǒng)層面結(jié)合，可以最大化提升信噪比（即提高減少噪聲的比例）。另外我們很早就意識(shí)到，采用同等級(jí)的分辨率和清晰度看到某些距離你非常近和非常遠(yuǎn)的物體是很困難的。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，Velodyne 采用了與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手非常不同的方法，我們認(rèn)為這是唯一可以解決問(wèn)題的有效方法。
IEEE Spectrum: 在這張圖片中我們看到的是什么？
對(duì)話Velodyne研發(fā)副總裁：固態(tài)激光雷達(dá)在設(shè)計(jì)上取得了哪些突破？
Anand Gopalan：這是我們所提出解決方案的核心——GaN（氮化鎵） 集成電路。這是一個(gè)提供發(fā)射器功能的芯片，不形成光束。
雖然 Velodyne 并沒(méi)有透露有關(guān)固態(tài)激光雷達(dá)的指標(biāo)或性能數(shù)據(jù)，不過(guò)CES 馬上就要來(lái)了，屆時(shí) Velodyne 也會(huì)有相關(guān)的展示，雷鋒網(wǎng)將持續(xù)關(guān)注。
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