对话Velodyne LiDAR总裁:高分辨率、长探测距离和隐藏式激光雷达

对话Velodyne LiDAR总裁:高分辨率、长探测距离和隐藏式激光雷达是产品落地的关键

特斯拉 CEO Elon Musk 在谈到激光雷达问题时,用「昂贵」、「丑陋」和「完全没必要」三个词将这个在自动驾驶中最为关键的传感器说得一无是处。

这样的看法在业界引发了不少讨论,甚至特斯拉的一些员工也不同意 Musk 的观点,他们均认为全自动驾驶没有激光雷达根本行不通。

作为激光雷达领域的「老大哥」,Musk 的这番评论 Velodyne 自然是不会服气的。激光雷达如何真正在汽车上落地,这家来自硅谷的激光雷达公司也给出了 3 个关键词。

Velodyne 的 3 个关键词

如果我们观察在美国加州拿到 DMV 路测牌照的 50 家自动驾驶公司,其中 96% 的公司表示高分辨率的激光雷达是必须的。这足以表明,在自动驾驶汽车中,激光雷达不可或缺。

在今年的 CES 上,Velodyne 对外展示了两款产品:一款针对自动驾驶出租车市场的 128 线激光雷达 VLS-128,一款针对乘用车市场的小体积的固态激光雷达 Velarray。

这两款产品在一定程度上代表了未来激光雷达在自动驾驶汽车上的应用方向。如果要用 3 个词来描述这两款产品,我们可以概括为:高分辨率、长探测距离和隐藏式。Velodyne 认为,这是激光雷达未来能够在自动驾驶汽车上落地的关键。

更多的线束意味着更高的分辨率,对于高级别自动驾驶来说,更高分辨率和长探测距离的激光雷达可以应对更多未知路况。

为了能让激光雷达更好嵌入车身内部,Velodyne 推出了 Velarray。「在乘用车市场,OEM 对隐藏式激光雷达的反馈非常强烈。」Velodyne LiDAR 总裁 Mike Jellen 对说。

2017 年,Velodyne 推出了 Tier 1 生产计划(Tier 1 Manufacturing Program),首先与它合作的 Tier 1 是全球最大的汽车安全公司 Autoliv 。

这个计划的推出就是为了改善激光雷达「丑陋」的外观,为自动驾驶汽车设计隐藏式激光雷达而准备。

其中,Velodyne 提供核心 3D 软件技术和专有激光雷达 ASIC 引擎,Autoliv 提供组件开发和验证功能,生产满足汽车厂商需要的车规级激光雷达(包括外观、线束定义)。

在经历了摄像头系统的局限性后,Velodyne 创始人 David Hall 在 2005 年发明了实时 3D 激光雷达。自动驾驶行业也意识到,如果要全天候 24 小时识别周围环境,就要为自动驾驶汽车打造一个安全可靠的传感器。但当时激光雷达的单价高达 10 万美元,这个价格让很多公司望而却步。

如今,Velodyne  的目标是实现年产百万台激光雷达的能力,通过大规模量产来降低激光雷达的成本。据 Jellen 介绍,Velodyne 目前总共拥有 260000 平方英尺(约合 2.4 万平方米)的生产基地,员工从 150 人增加到 500 多人,这都是为大规模量产而做准备。

工厂扩建后的投产和可大规模量产的半导体技术的成熟(相比 64 线产品,VLS-128 已经减少多达 200 个内部组件),将帮助 Velodyne 完成零部件的功能整合,提升产能。

得益于新工厂投产后带来的积极效应,今年年初,Velodyne 为行业带来利好消息:对 16 线激光雷达进行降价,从 7999 美元降至 3999 美元。相对较低的售价无疑再次点燃了自动驾驶从业人员的热情。

但是,于激光雷达行业而言,Velodyne 宣布对产品降价是在掀起一场价格战吗?

Jellen 对表示,近两年,激光雷达的价格并不是最重要的因素。到 2020 年或 2021 年,价格因素才会凸现出来,因为那时的市场竞争格局会更加激烈。

不止 Velodyne 此前对外界承诺在这个时间节点将激光雷达成本降到 500 美金以下,更多的同行也会相继推出车规级激光雷达,这时才会打起真正的价格战。

截止去年,汽车依然是 Velodyne 最大的市场,正如 Jellen 所说,全球 80% 的汽车市场已经被 Velodyne 覆盖。从今年起,Velodyne 将重点拓展无人机、机器人以及其他应用领域。

听说 Velodyne 还在开发「杀手级」功能?

眼下,Velodyne 的主要任务,除了扩充生产能力外,也希望在实时感知上加入更多功能。

在今年的 CES 期间,就听闻一位接近 Velodyne 的业内人士透露,Velodyne 在秘密准备一些激光雷达的「杀手级」功能,比如:

  • 在 Velarray 留白的地方(如上图右侧),会加装摄像头,将来 Velarray 会是一款集「点云数据+RGB 数据+摄像头数据融合」的产品,以增强目标分类能力;

  • 在 ASIC 产品上,Velodyne 将会为激光雷达发射出去的激光束进行编码,这样可以保证不会受到其他激光雷达的相互串扰;

  • 不同的场景需要搭配不同的激光雷达。如果主要侧重高速驾驶,那么视场较窄的远程激光雷达就是最佳选择。如果侧重城市驾驶,那么视场宽度成为关键问题。

    未来 Velodyne 希望利用软件来控制硬件,在不同道路场景下,通过软件控制激光束走向、角度甚至某一束激光的能量。其中一个场景是在高速公路上,将垂直角变窄(比如 Velarray 的视场从 120 度变为 60 度),然后集中激光束观察前方道路情况。

虽然 Velodyne 没有从正面回应上述说法,但 Jellen 从侧面透露了一些信息:「Velodyne 会继续在产品中加入新的功能,不仅在硬件层面的创新,也会在软件方面下功夫。」

附 Velodyne LiDAR 总裁 Mike Jellen 与新智驾(微信号:AI-Drive)的对话实录(有删减):

:与 2016 年相比,2017 年 Velodyne 在汽车领域有哪些新的进展??

Mike Jellen:Velodyne 在 2017 年的营收是 2016 年的 4 倍。其中 VLP-16 线激光雷达在 2017 年共计出货 10000 台。由于出货量大增,Velodnye 在今年年初对 16 线产品进行了降价。

VLP 32 在去年出货 1000 余台,这是世界上以千级为单位出货的销售成绩。32 线也是 2018 年的主力产品,今年的出货量预计也会达到千台级别。

在 2017 年,虽然 64 线也打破了销售记录,但一个趋势是很幸运飞艇精准计划网站多客户将会向 128 线转移,这是因为这一传感器的长探测距离和高分辨率。

客户对 Velodyne 有两个需求:一是探测距离和分辨率的提升,二是设计隐藏式的激光雷达传感器。

去年我们发布了 128 线——这是全球性能最高的激光雷达,探测距离为 300 米,角度分辨率为 0.1 度。现在这款产品已经出货给其中一个重要客户。在今年的第一季度,128 线激光雷达将会陆续交付给其他客户。

在乘用车市场,客户对隐藏式激光雷达的反馈非常强烈。为了满足他们对隐藏式传感器的需求,Velodyne 开发了 Velarray。2017 年我们已经向重点客户展示了这款产品。2018 年第一季度,我们将会拿出样机给一些汽车客户进行测试,这些厂商预计在 2020 年将会搭载车规级的 Velarray 的产品。

我们认为激光雷达市场在 2018 年还会进一步增长,但是仍然有大量工作需要完成,比如进一步完善软件、将隐藏式激光雷达整合进汽车。

:除了 128 线,未来 Velodyne 是否会继续在机械式激光雷达产品上发力?

Mike Jellen:我们会继续支持固态激光雷达 (隐藏式)和宽视场激光雷达。在乘用车领域,固态激光雷达是非常好的解决方案,OEM 对这个传感器的设计非常敏感,他们需要的是隐藏式的传感器。

对于 Level 4/5 级别自动驾驶,客户需要的是宽视场的激光雷达,他们希望看到最小 180 度或者是超过 180 度的视场。有一些客户甚至需要 360 度的产品,这样能提供最好的感知能力。

所以我们在不同的领域,会继续支持宽视场的激光雷达和固态激光雷达。

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:在固态激光雷达上,Velarray 采取的是一种「Similar MEMS」的技术。它与 MEMS 的区别是什么??怎么看 OPA 与 Flash LiDAR?

Mike Jellen:我们使用的是没有旋转部件,对于激光雷达传感器来说,我们需要确保的是这款产品达到车规级要求。(注:由于 Velarray 还在申请专利,因而这款产品采用的「Similar MEMS」技术目前还没有一个准确的定义。Velodyne 也并未对透露更多这方面的信息。)

OPA 和 Flash LiDAR 都是非常好的技术,但是考虑到 Velodyne 所处的位置,我们的客户都希望开发自动驾驶汽车,这意味着两个重要的关键点:分辨率和探测距离。OPA 和 Flash LiDAR 并不能同时满足这两个关键。

Velarray 工作的时候非常安静,这也是为什么玻璃厂商对这样一个传感器非常感兴趣,将 Velaray 安装在前挡风玻璃的位置,它安静的原因是因为使用了没有机械的元器件。在驾驶舱内安装也非常美观。

(公众号:):CES 上我们看到 Velodnye 与玻璃厂商 AGC 合作,将 Velarry 嵌入在挡风玻璃的上方。这是一个很有意思的应用。除了这样应用外,Velodyne 还与哪些公司探索过能够可落地的方案?

Mike Jellen:我们也有直接与汽车厂商进行合作,他们也需要不同的解决方案。

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其中一家汽车厂商与我们在合作开发适用于部署在汽车保险杠位置的激光雷达传感器,另一家汽车厂商在于我们探讨将激光雷达安装在前挡风玻璃的可能性。

我们与汽车行业的 Tier 1 合作方式是满足客户的需求。对于 Tier 1 来说,我们有 Tier 1 生产计划,现在公开的是与 Autoliv 的合作,他们有生产基地,能在全球各个地方生产激光雷达,比如在北美甚至中国。

:去年 7 月,Velodyne 提出了 Tier 1 生产计划,现在有哪些进展?

Mike Jellen:我们现在有很多汽车厂商的合同,在欧洲、北美和中国都有合作伙伴。不同的汽车厂商会让我们与不同的 Tier 1 合作,当然,如果汽车厂商都与 Autoliv 合作,我们会非常开心,这种合作不是排他性的。

Tier 1 计划服务于汽车市场,这类市场需要的是针对某款车型,搭配定制化的传感器产品。所以一辆车可能有搭载 1 个、4 个甚至更多的激光雷达,这些传感器是专门为这款车型定制的。

目前我们所开发的产品,是没有定型的硬件,只是用于自动驾驶车辆的测试。对于量产产品,具体特定的传感器设计是定制化的,比如在前挡风玻璃或者是在汽车保险杠位置。

总体来说,Velodyne 为市场提供和生产标准化传感器,完成功能实现。Tier 1 进行激光雷达的参数配置,外形设计以及开发满足不同级别自动驾驶的激光雷达传感器。

:我们知道 Velodyne Labs 是一个研发机构,支持 Velodyne 未来产品的开发,也代表了 Velodnye 的创新方向。能否介绍 Velodyne Labs 还在做哪些有意思的事情或有趣的应用??

Mike Jellen:Velodyne Labs 主要研发最新的感知技术、硅技术、半导体和最新的软件产品,我们专注硬件的实时感知,如何在实时感知上加入更多功能。

128 线和 Vellaray 就是从这个创新实验室出来的。接下来,我们还会有更多创新从这个实验室发布。随着我们不断增加更多的软件功能,在今明两年你还讲看到更多这方面的进展。

我们会不断评估市场和不同的技术,如果未来其他技术在未来有可能实现,我们也会向这个技术转移或者到我们现有的产品增加这项技术。

:未来 Velodyne 会去开发较低线束的激光雷达吗?比如 4 线或 8 线??

Mike Jellen:我们希望为市场提供高分辨率的激光雷达产品,客户们也希望得到高度可靠地感知传感器,并且价格也是合适的。因为传感器的功能是最为关键的,让传感器看得更清楚。

目前在自动驾驶、机器人、无人机市场,我们首当其冲的工作是满足他们的需求,让这些系统能够快速用上激光雷达。

另外,随着产能上升,我们在降低成本,你会看到不同类型的针对不同市场的 Velodnye 产品,而这个成本必须要符合市场的需求的。

今天我们的客户可以关掉多余的线束。举个例子,如果客户买了 32 线激光雷达,也可以运行其中的 2 线、4 线甚至是 16 线。他们能选择不同的线束,这是因为我们的激光设计是非常灵活的。

:近两年冒出了许多新兴的激光雷达公司,他们在固态激光雷达几个不同的技术路径上都有自己的研究成果。面对这个领域的新玩家,Velodyne 如何继续保持自己领先的优势?

Mike Jellen:竞争对激光雷达的市场是好的,可以激发创新。我们还会继续在产品加入新的功能,不仅在硬件层面的创新,也会在软件方面下功夫。

近两年,激光雷达的价格并不是最重要的因素。到 2020 年或 2021 年,价格的因素才会凸现出来,因为那时的市场格局才会更加竞争激烈。

我们必须要有正确的应对措施:为不同的客户提供长期有效的解决方案,比如提供一流的硬件技术解决方案、软件解决方案以及合适的合作伙伴关系。这是 Velodyne 的核心策略。

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