摘要：在智驾的技术路线里，感知这一块可以分为纯视觉方案以及融合感知方案。如小鹏汽车走的就是纯视觉的感知路线，即单纯依靠高分辨率摄像头来进行感知。而如华为、理想等厂家则偏好于融合感知方案，即除了高分辨率摄像头外，还有激光雷达等感知设备。什么是激光雷达？为什么要搭载激光

在智驾的技术路线里，感知这一块可以分为纯视觉方案以及融合感知方案。如小鹏汽车走的就是纯视觉的感知路线，即单纯依靠高分辨率摄像头来进行感知。而如华为、理想等厂家则偏好于融合感知方案，即除了高分辨率摄像头外，还有激光雷达等感知设备。什么是激光雷达？为什么要搭载激光雷达？激光雷达相比其它感知设备又有什么优势？

什么是激光雷达？

激光雷达又称光学雷达，其英文全称为Light Detection and Ranging，缩写为LiDAR。激光雷达这主要作用是探测和测距，工作原理和超声波雷达相似，只不过声波换成了激光。

激光雷达工作时，通过发射光脉冲，通过计算从目标反射回来的回波信号时间，从而间接获得目标距离。通过多个角度发射多组光脉冲信号，分析目标物体表面的反射能量大小、反射波谱的幅度、频率和相位等信息，输出点云，从而呈现出目标物精确的三维结构信息。

激光雷达有很多种不同的分类方法，按测量方式，可以分为dToF和iToF。

dToF（Direct Time of Flight，直接飞行时间）

通过直接测量发射激光与回波的信号的时间差，基于光在空气中的传播速度得到目标物体的距离信息，具有响应速度快，探测精度高的优势。dToF方案技术成熟度高，成本相对低，该方案是目前量产激光雷达使用的主要方案。

iToF（Indirect Time of Flight，间接飞行时间）

将发射激光的频率或者相位进行调制，通过回波信号与参考光进行相干拍频得到频率差或者相位差，从而间接获得飞行时间计算出目标距离。其中，使用调制频率技术的激光雷达，被称为FMCW激光雷达（Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波）。使用调制相位技术的激光雷达，被称为PMCW激光雷达（Phase Modulated Continuous Wave，调相连续波）。FMCW激光雷达是iToF激光雷达最常见的形式。

按波长，可以分为905nm、1550nm、940nm等；按扫描方式，可以分为机械式、半固态和全固态。

关于激光雷达的指标比较多，如辐射功率、波长、水平/垂直视场、测量时间和帧频率、机械/半固态/固态等，在汽车上，主要关注测能力、全局分辨率和点云数量。

测距能力是指激光雷达每束激光能够单点测远的距离；全局分辨率是指系统在全视场范围内形成点云感知的密度；点云数量综合了刷新率和分辨率，是指单位时间内激光雷达所能发射的激光数量，点云数量越多，在保证分辨率的同时，系统感知环境的“刷新率”也越高，反应更快。

激光雷达相比其它感知设备有什么优势？

精度高。激光具有高度的方向性，减少了因光束散射导致的测量误差，从而提高测距精度，能够提供高精度的三维空间信息，其测距精度可达厘米级别。在此特性下，激光雷达可以精确地描绘出物体的形状、大小和位置，对于复杂的道路场景和物体识别，激光雷达能够提供更准确的信息。

对比之下，摄像头虽然能够提供更丰富的视觉信息，但在测量距离方面存在较大误差，在不同光照条件和物体材质的情况下，摄像头的测距精度和识别能力明显不如激光雷达。测距不准，意味着智驾能力上限不足，下降较低。

相比毫米波雷达，毫米波雷达的精度相对较低，主要体现在垂直方向上的分辨率有限，对于一些低矮或复杂形状的物体检测效果不如激光雷达。

不受光照影响

激光雷达不依赖于外部光源，自身发射激光进行探测，因此在夜间、低光照环境或强光直射等情况下，依然能够保持稳定的性能，准确地感知周围环境。

相比摄像头，摄像头的成像质量受光照和天气条件影响较大，在夜间或恶劣天气下，图像可能会变得模糊、对比度降低，导致目标检测和识别的准确率下降。

实时三维建模

激光雷达能够实时获取周围环境的三维点云数据，并快速构建出环境的三维模型。让车辆能够快速全面了解周围的道路、障碍物和其他车辆的位置和运动状态，为决策系统提供丰富的信息。而摄像头只能提供二维图像信息，要实现三维建模需要通过复杂的算法和多摄像头的组合，且在某些情况下可能存在建模不准确或不完整的问题。毫米波雷达主要侧重于目标物体的距离和速度测量，其三维建模能力相对较弱。

总体来看，激光雷达的优势很明显，具有优异的方位分辨率，能够精确地检测到与周围障碍物的距离和位置关系，并能实时检测到具有低无线电波反射率的物体 (标志，树木等)。更重要的是，国内的交通道路环境更加复杂，激光雷达在部分如夜间无照明的道路的感知能力，可以显著提升了AEB的可靠性。虽然对提升智驾能力的上限有限，但能大幅提高能力的下限。（朋月）

来源：正时TIMES