對於無人駕駛，激光雷達是否不可或缺

寫在前面：

偶然看到w浩森的車頂旋轉式機械激光雷達不可取代這篇文章，正好最近整理了一下無人駕駛主流感測器件的差異，所幸放上來分享一下。

l 激光雷達

激光雷達工作原理是通過光源向目標發射激光束然後將反射信號與發射信號做對比、處理，來獲取目標物的距離、方位速度、形狀等信息，可以生成3維立體圖像，幫助自動駕駛大腦識別行人、追蹤軌跡、繪製高精度地圖等等，可以實現更為精確的定位功能。

激光雷達的優勢在於測量精度高、距離遠，解析度比較高，不受地面雜波影響，擁有良好的穩定性和魯棒性。

而缺點是在強光照射、極端惡劣天氣的情況下，會導致性能下降。再有就是現階段激光雷達的成本較高。

說一句：激光雷達可以獲得最為豐富的信息，這對於建立演算法模型是非常友好的，相應的決策系統也會更接近「腦」的定義。

機械式還是固態式，作為行業萌新，我的感受是固態式已經是業內普遍看好的方向。

我覺得無論未來是私有還是公共交通，應該沒有人能包容車頂掛個旋轉雷達這樣的造型的車，而且未來肯定是提供整車方案的天下，無論裝備在哪裡，肯定是嵌入式的而不會是外掛式的。

l 毫米波雷達

毫米波雷達的頻率範圍在10GHz-200GHz之間，受環境變化影響較小，在L3及以下級別的無人駕駛當中已經有成熟應用，成本低。

但由於頻率範圍的限制使得毫米波雷達在遠距離探測上沒有優勢、且探測精度低，無法感知行人這一點也制約了毫米波雷達在L4及以上無人駕駛上的應用。

說一句：現階段，輔助駕駛還是毫米波雷達的天下。

l 超聲波雷達

超聲波雷達原理簡單，主要是通過對發射聲波與反射聲波的信號處理來計算距離，結構外形簡單小巧。目前泊車輔助裝置中安裝的就是超聲波雷達，主要部件包含超聲波感測器、控制器和蜂鳴器，因超聲波在各個領域已經成熟應用多年，所以超聲波雷達的相關技術也較為成熟，成本更低。

超聲波雷達在自動駕駛並未被看好的一個原因是，超聲波雷達受環境影響較大，例如溫度不同的情況，超聲波的傳播速度會發生改變，這將導致相同的相對位置的障礙物的測量距離出現差異，這細微的差異可能導致交通安全出現問題，引發事故。

另一方面，超聲波雷達無法準確判斷目標障礙物的具體位置。

因此高等級無人駕駛是否還會有超聲波雷達的位置還要看超聲波雷達能否在探測距離、探測精度等核心參數上有所突破。

說一句：可能會成為雞肋。

l 攝像頭

攝像頭作為機器視覺的核心部件，技術成熟、成本低廉、演算法模型也比較完善。尤其在障礙物的細緻分類和精確判斷上，攝像頭很有優勢，但攝像頭無法獲取準確的三維信息、無法追蹤目標運動狀態，此外作用範圍有限、易受惡劣天氣影響也是攝像頭的缺點。

目前，包括特斯拉在內的一些企業在用攝像頭及其他感測器來作為車輛的視覺，主要是L3級別的輔助駕駛或者說部分無人駕駛。如果考慮在高級別無人駕駛中採用以攝像頭為主的視覺方案，首先需要面對龐大的計算量，收集更多的數據建立完善的數據模型以供比對、決策等技術難點，同時改進硬體設備。

說一句：激光雷達為車輛的「視覺」更合適，攝像頭可能只是攝像頭。

l 紅外熱成像

紅外熱成像是一種被動紅外夜視技術，主要是通過溫差來識別目標，該技術一個非常突出的優勢，即在夜間、大霧、沙塵等視線不佳的環境下可以實現目標識別，所以通常被用於車輛的夜視系統。

紅外熱成像的劣勢則是在環境惡劣情況下容易產生誤判、探測距離有限且分辨細節能力差，無法生成三維信息圖像。

由於各種感測器件存在部分同質化功能的同時也存在互補性功能，高冗餘意味著更安全，未來激光雷達還是其他感測器將會如何演變還有很多可期待的變化的。

說一句：輔助技能。

本人現供職於某激光雷達廠商，說一句只是個人觀點，不代表公司。歡迎討論。