微訪談：Velodyne業務發展總裁兼首席創意官Marta Hall

和電動汽車一樣，自動駕駛也是汽車行業的下一輪發展重點。其中，光探測和測距，也即激光雷達（LiDAR），將是這場產業革命的重要一環。LiDAR是一種利用激光束脈沖測量距離的傳感技術。

據麥姆斯咨詢介紹，自動駕駛始于2004年3月舉行的第一屆美國國防高級研究計劃局挑戰賽（DARPA Grand Challenge）。2005年，Velodyne LiDAR創始人David Hall參加了第二屆DARPA挑戰賽。Hall將自己的發明——3D實時LiDAR，引入了自動駕駛，這種LiDAR傳感器能夠實時測量周圍360°環境中物體的距離信息。

從那之后，Velodyne成為了實時LiDAR領域的領頭羊，其系統幾乎涉及全球所有的自動駕駛項目。此外，LiDAR還可以用于飛行的士、工業和科研應用，包括無人機、測繪、先進機器人、礦車、考古學、智能建筑和安防等。

Yole在其最新發布的《汽車和工業應用的激光雷達-2019版》報告中預計，到2021年自動駕駛汽車的總量將達到44000輛。LiDAR市場將因此受益，市場規模預計將從2018年的13億美元增長到2024年的60億美元。其中，汽車應用將占據LiDAR市場的70%份額。

2018~2024年LiDAR市場預測

數據來源：《汽車和工業應用的激光雷達-2019版》

近日，Yole市場和技術分析師Alexis Debray和Pierrick Boulay近日有幸采訪了Velodyne業務發展總裁兼首席創意官Marta Hall，以幫助大家更好地了解LiDAR和自動駕駛革命的發展現狀，以及Velodyne未來的發展方向。

Alexis Debray（以下簡稱AD）：您好！首先請您介紹一下Velodyne。

Marta Hall（以下簡稱MH）：Velodyne成立于1983年，總部位于加利福尼亞州圣何塞（San Jose, California），以其突破性的LiDAR傳感器技術組合而聞名于世。Velodyne致力于為自動駕駛和高級駕駛輔助（ADAS）系統供應最智能、最強大的LiDAR解決方案。2005年，Velodyne創始人兼首席執行官David Hall發明了實時LiDAR系統，徹底革新了汽車、新移動、測繪、機器人和安防等領域的環境感知和自主性能。

Velodyne高性能系列產品包括廣泛的傳感解決方案，例如經濟高效的Puck?，多功能的Ultra Puck?，非常適合Level 4級和5級自動駕駛的Alpha Puck?，超廣角VelaDome?，針對ADAS 優化的Velarray?，以及用于駕駛輔助的突破性軟件Vella?。

Pierrick Boulay（PB）：您能簡單介紹一下Velodyne的LiDAR技術嗎？

MH：作為LiDAR傳感器的全球領導者，Velodyne傳感器結合了無與倫比的遠距離探測性能、高分辨率和寬視場，帶來清晰、細節豐富的周圍環境圖像，助力實現更可靠、更安全的自主導航。

LiDAR傳感器以極高的速率向周圍物體（如樹）發射激光脈沖（每秒數百萬個激光脈沖），然后，測量激光從物體反射到光探測器的時間。LiDAR技術的優勢在于，這個測量過程可以實時用于非恒定物體，例如行人、騎自行車者和其他車輛等移動物體。

基于飛行時間（Time of flight, ToF）原理，LiDAR實時計算與物體之間的距離，用數百萬個數據點生成點云圖，點云是包含周圍物體距離測量值的一種復雜“地圖”。這個過程有點像對周圍環境“噴涂油漆”，以突顯物體，使其可識別，并展現其運動。

Velodyne堅固耐用的激光雷達具有8到128個激光束，以測量車輛周圍環境。激光束可以覆蓋360度的周圍環境，以完全“看清”車輛周圍的狀況，這對于人類駕駛員來說是不可能的。這意味著在自動駕駛車輛中，將不存在可能導致碰撞的盲點或廣角危險等典型問題。LiDAR能夠準確識別最遠300米距離的物體。這對于自動駕駛車輛來說至關重要，因為自動駕駛車輛需要能夠識別穿過道路的障礙物到底是紙袋還是小孩，以便瞬間做出準確的決定。

全自動駕駛汽車代表了超越目前汽車的巨大技術飛躍。LiDAR是自動駕駛汽車安全運行所必需的基礎傳感技術。

AD：近日Velodyne宣布了和尼康的合作，此次合作未來可以為雙方帶來哪些效益？

MH：具體合作細節將在六個月內公布。現在可以分享的是此次合作旨在將尼康的光學和精密技術與Velodyne的LiDAR傳感器技術相結合。兩家公司已經開始調研廣泛、多方位的商業聯盟，包括技術開發和制造方面的合作。

Velodyne認為，這種合作關系將有力加速LiDAR傳感器的制造和大規模生產，服務于自動駕駛和先進的全球安防市場。兩家公司擁有的先進感知技術有著廣闊的前景，適用于廣泛的應用，包括機器人、測繪、安防、穿梭車輛、無人機和道路安全等。

PB：Velodyne成功地縮小了LiDAR體積，在小巧的Alpha Puck中嵌入了128線激光，你們是怎么做到的？機械掃描方案是否已經達到了最小尺寸極限？我們是否應該使用MEMS等其它技術來進一步縮小LiDAR尺寸？

MH：這些信息涉及了很多技術秘密。我們對LiDAR技術的領先地位和突破感到非常自豪，我們將持續投入創新，包括在體積/尺寸方面。同時，我們的LiDAR解決方案組合將不斷擴展，以滿足LiDAR市場的所有需求。

AD：2019年1月，Velodyne和Veoneer宣布合作，您對雙方的合作有何期待？

MH：雙方的合作將有效降低數百萬臺LiDAR系統的生產和制造成本，并將支持我們與一家主要汽車OEM的合同。Veoneer正在利用Velodyne可擴展的車規級LiDAR傳感器、核心3D軟件技術和專有的LiDAR專用集成電路（ASIC）引擎，開發并商業化汽車應用的下一代LiDAR系統。兩家公司將為汽車市場提供優化下一代經濟型高性能LiDAR所需要的關鍵組件、技術、專有技術和其它知識產權。

PB：哪家OEM合作伙伴會從這種伙伴關系中率先獲利？交通擁堵是否會成為當前自動駕駛功能的主要用例，或者，您預期還有哪些其它3級ADAS主要用例？

MH：我不能公開評論客戶或OEM的盈利能力。我們的LiDAR傳感器可以有效改善各種ADAS功能，包括車道保持輔助（LKA）、自動緊急制動（AEB）、自適應巡航控制（ACC）和盲點監測（BSM）等。我們的LiDAR解決方案將適用于所有級別的ADAS和自動駕駛，以提高道路安全性。

AD：目前汽車LiDAR最重要的瓶頸是什么？如何解決？

MH：大規模生產車規級LiDAR傳感器是行業面臨的最大挑戰。Velodyne在滿足這一需求方面處于領先地位。Velodyne內部打造了全球第一條自動化制造工藝，以大規模生產車規級LiDAR產品。Velodyne的制造工廠包括一座位于加利福尼亞州圣何塞的20萬平方英尺的超級工廠，利用了高度自動化的機器人裝配技術來組裝一系列傳感器。這些革命性的制造系統全部由Velodyne自主開發，構建了公司大規模生產的基礎。Velodyne還通過向一級供應商Veoneer授權核心LiDAR技術，與一家世界級汽車制造商達成長期、大批量制造協議，從而擴大生產規模。

PB：我們現在看到很多關于LiDAR的工業應用，您如何看待這個應用領域的未來發展？

MH：Velodyne的傳感器已經應用于工業應用中的各種新技術，為農業、建筑、伐木、海事、采礦、管道檢測和鐵路等領域提供安全和效率。LiDAR通過提供防碰撞、對象分析和識別，來幫助這些系統在自然環境中導航。這使它們能夠更好地了解所處的物理環境和周圍環境的變化，例如移動的人和物體。這些新的工業系統只有實現可靠地復制，才能真正蓬勃發展。因此，系統設計必須采用易于采購和批量供應的商用組件。

Velodyne的實時3D LiDAR傳感器采用了應用廣泛的905nm激光器和雪崩光電二極管。Velodyne 905nm LiDAR元件供應基礎的廣度和規模，至少比其它類型的LiDAR技術高一個數量級。我們的許多板級和芯片級電子元件都是商用現貨（COTS），有助于降低新傳感器和退貨授權（RMA）維修的成本和交貨時間。

AD：目前Velodyne是3D實時LiDAR領域無可爭議的領導者，貴司將如何繼續保持領先地位？

MH：Velodyne是汽車行業出貨量最大的LiDAR傳感器供應商，在全球擁有250多家客戶。我們強大的解決方案組合能夠滿足自動駕駛和ADAS對LiDAR傳感器的所有需求，并且，我們致力于推動創新以加強這一領先地位。作為DARPA挑戰賽的一部分，David Hall于2004年首次應用車輛軟件。過去15年來，我們不斷為我們的LiDAR傳感器增添智能，實現各種LiDAR傳感功能，使我們的客戶能夠探測更多的物體，為汽車提供更精細的周圍環境視圖。例如，在最近的2019年消費電子展（CES）上，我們推出了VelaDome?，一款緊湊型可嵌入式LiDAR，可提供180°x 180°超寬成像以避免近處物體；還有Vella?，一款與我們的LiDAR硬件專家密切合作開發的突破性軟件，可實現由我們的LiDAR單元驅動的無縫集成ADAS解決方案。

PB：您認為未來10年LiDAR行業將會如何發展？

MH：LiDAR技術的持續創新和大規模生產，將推動自動駕駛和ADAS在未來幾年繼續成為主要的行業焦點。與大多數技術領域一樣，汽車領域的LiDAR市場格局最終也將發展為三大主要供應商。而Velodyne肯定會成為這三家供應商之一。其它兩家，仍有待確定。Velodyne還在調研LiDAR創新的下一個重磅應用領域會是什么，我們正在密切關注貨運、智慧城市、增強現實（AR）和安防等新興應用領域。