對于無人駕駛汽車來說，激光雷達可以說是不可或缺的傳感器。
大多數開發(fā)無人駕駛技術的公司都會同意這個觀點：從激光雷達獲取長距離，海量高精度數據是必要的，尤其是在復雜的和多變的城市環(huán)境中。
激光雷達成本很高的原因不難理解，其內部包含了一系列高質量光學元器件（激光器、傳感器等等），并且將這些高精密設備全部安裝到一個可以旋轉的空間內。
在過去的一兩年中，我們見到了一些固態(tài)激光雷達的產品原型——激光雷達傳感器把所有笨重和昂貴的硬件壓縮到一到兩個芯片中，使得大規(guī)模生產成為可能。這既是技術的挑戰(zhàn)，也是一條激光雷達的必由之路。
「Velodyne 為無人駕駛汽車制造全自動激光雷達系統(tǒng)」——其官方網站宣稱。他們實際上早就開始了這項工作。由于他們所制造的傳感器有質量和性能保證，實際上他們已經是這個市場的統(tǒng)治者——目前幾乎所有研發(fā)自動駕駛技術的公司或多或少都在使用 Velodyne 的產品。
最近，這家公司宣布：在固態(tài)激光雷達的設計上取得突破，在大規(guī)模應用后成本將低于 50 美金。
Velodyne LiDAR 新研發(fā)的固態(tài)激光雷達傳感器是氮化鎵（GaN）單片集成電路的實際應用。這種技術是與合作伙伴 Efficient Power Conversion（EPC)）合作的結晶。這種設計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)布會一樣，這并不能給外界太多產品細節(jié)，所以 IEEE Spectrum 與 Velodyne 的研發(fā)副總裁 Anand Gopalan 進行了一次訪談。
IEEE Spectrum：你們今天宣布了什么消息？
Anand Gopalan：我們的客戶將會生產內置我們 Puck 傳感器的第一代自動駕駛車輛。我們所要做的就是使第二代產品更棒，這樣我們的客戶不必為可靠性、成本和電力消耗而擔心。
新聞稿談到了專用集成電路，其功能是解決了激光雷達一半的挑戰(zhàn)即發(fā)射激光，將光線在足夠狹小的脈沖范圍內發(fā)射出去，使得激光雷達可以獲取到所需相應距離和解析度。
IEEE Spectrum: 這對于下一代的 Veldyne 激光雷達傳感器來說意味著什么？
Anand Gopalan：我認為是建立一個囊括所有激光雷達功能的引擎：激光的發(fā)射和接收、計算和飛行時間等等諸如此類，包含在一個如此纖小的體積中，可以在各種不同的配置中得到應用。
我們也支持在設備中自定義專用集成電路，這將會為一些非旋轉式的設備開發(fā)鋪平道路。在激光雷達領域的不同應用，從全自動駕駛到高級輔助駕駛，需要不同的行程因素和不同視野。所以我們的目標是能夠創(chuàng)造出一種激光雷達引擎提供上述場景支持。
IEEE Spectrum: 為什么固態(tài)激光雷達對于 Velodyne 如此重要？是因為可靠性、成本還是另有其他？
Anand Gopalan：固態(tài)化是取決于你希望擁有某些非旋轉或更少的移動部件。相應地，也說明激光雷達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并打造一個完全固態(tài)化的解決方案，但是成本顯然是過高的。
所以，我們的想法是打造僅滿足需要視野需求的產品，并且這套設備價格是合理的，我們認為我們有能力滿足這樣的要求。因此我們將“冰球”產品降低到一個非常具有競爭力的價格也是可行的，所以當你談論成本的時候，需要考慮其所達到的目標的是什么。
IEEE Spectrum: 所以至少在短期內，這些非旋轉的固態(tài)傳感器并不會代替已有的傳感器？
Anand Gopalan：這是對目前已存在傳感器的補充和擴充，同時我們也會開發(fā)一種完全非旋轉式的激光雷達產品。
如果你希望達到一個較高層次的自動駕駛時，你需要一個擁有 360 度可視范圍，遠距離和高解析度的傳感器。這是三種主要的指標，因為你要建立一個非常精準的三維地圖。其他不同級別的自動駕駛輔助應用只需要相對窄的視野。
我們希望處理好兩種市場需求，而這種需求將通過固態(tài)的激光雷達來實現。在全自動駕駛市場下，我們可能將這個引擎放進一個可旋轉的解決方案里；在 ADAS 市場，我們將這個引擎放到一個非旋轉解決方案里。
IEEE Spectrum: 你能從技術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到，采用同等級的分辨率和清晰度看到某些距離你非常近和非常遠的物體是很困難的。
為了解決這個問題，Velodyne 采用了與競爭對手非常不同的方法，我們認為這是唯一可以解決問題的有效方法。
IEEE Spectrum: 在這張圖片中我們看到的是什么？
對話Velodyne研發(fā)副總裁：固態(tài)激光雷達在設計上取得了哪些突破？
Anand Gopalan：這是我們所提出解決方案的核心——GaN（氮化鎵） 集成電路。這是一個提供發(fā)射器功能的芯片，不形成光束。
雖然 Velodyne 并沒有透露有關固態(tài)激光雷達的指標或性能數據，不過CES 馬上就要來了，屆時 Velodyne 也會有相關的展示，雷鋒網將持續(xù)關注。
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