这两年我们经常听到汽车厂商宣传的激光雷达,那么他原理是什么?在AEB防碰撞和自动驾驶、辅助驾驶功能中,激光雷达起到了什么作用?今天我们就来聊聊汽车上的激光雷达!

其实汽车厂商宣传的激光雷达(LiDAR)原理主要基于飞行时间测距法(ToF),通过发射激光脉冲并接收反射信号,计算时间差来确定目标物体的距离、速度和三维位置。
简单说发射激光就是向四周发射肉眼不可见的红外激光脉冲(类似手电筒照黑暗)。而接收反射信号就是通过传感器捕捉被障碍物(车辆、行人)弹回的激光。接着来计算距离,根据激光往返时间×光速,算出障碍物距离(误差仅几厘米)。最终通过绘制3D地图通过车载屏幕展示给我们,扫描一周生成数万个点,组成车辆周围环境的“立体点云图”。

在AEB防碰撞功能中,激光雷达通过高精度实时感知环境
提升AEB系统的可靠性与响应速度。因为当车辆即将碰撞时,激光雷达比人眼和摄像头更靠谱,它就相当于我们的副驾(想想考驾照练车时候的教练!)
因为它可以精准识别“怪异物”,例如能看清低矮石墩、掉落轮胎等摄像头易忽略的物体(特斯拉曾因未识别白色卡车酿事故)。例如:夜间或强光下不受影响,避免因“看不清”导致刹车失灵。
同样它也可以避免减少误刹车:因为它可以区分高架桥阴影和真车,避免无故急刹吓到乘客。

在自动驾驶中(辅助驾驶)它就相当于给AI驾驶装上“透视眼”)
一方面,它可以构建高清道路模型:实时生成厘米级精度地图,让车辆“记住”车道线、路标位置(比GPS定位准10倍)。
第二方面、它可以预测危险轨迹:可以跟踪行人横穿、车辆加塞的移动路线,提前计算碰撞风险(如华为ADS系统可预判“鬼探头”)。

当然她还有许多的能力,但需要和其他传感器配合:
例如和摄像头配合能识别红灯、限速牌(但测距不准);
例如和毫米波雷达配合,能够穿透雨雾天识别物体(但分辨不清物体形状);
所以很多车企也在用激光雷达+毫米波雷达+摄像头融合感知方案,能够很好的补足两者弱点,形成三重保险。

但请记住,它也不是万能的,也有不足!需要我们注意:
第一方面、在恶劣天气下,它的识别距离会缩短,因为暴雨/浓雾中激光散射严重,探测距离缩水30%(此时需毫米波雷达辅助);
第二方面、激光雷达的成本还是非常高的,单车搭载1-3颗激光雷达,增加万元成本,部分车企通过减少数量降价或者卖低价,所以我们要看一辆车的智能能力和AEB能力,其实激光雷达的数量也是比较关键的硬件指标!有一些车顶多实现前面识别,有些车可以前后识别;有些车可以前后左右上下都能识别,这个概念是不同的!

第三方面、极端场景仍需谨慎,反光路牌可能干扰信号,积雪覆盖的障碍物可能漏检(所以在使用激光雷达的辅助驾驶汽车时候回,驾驶员仍需保持注意力!)。
现如今技术在不断的迭代更新,会给我们带来更多惊喜,例如固态激光雷达体积缩小到可乐罐大小(华为已量产),更易集成进车灯。例如1550nm波长:穿透力更强且对人眼更安全(现主流905nm在强光下受限)。与4D毫米波雷达融合:弥补雨雾短板,实现全天候感知。

所以一句话总结,激光雷达如同给车装上“三维夜视仪”,大幅提升智能驾驶的安全性,但它并非万能——技术再强,安全驾驶的最终责任仍在人类手中。对此大家是怎么看的,欢迎关注我“创业者李孟”和我一起交流!

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