被车企吹上天的激光雷达，到底有多大用？

近一年来激光雷达在车圈十分火，光是声称自己的产品是“世上首款搭载激光雷达的量产车”的就至少有小鹏（P5）和极狐（阿尔法S），沙龙轿车更是打出了“4颗以下，请别说话”的宣传语（沙龙机甲龙搭载4颗激光雷达）。

此外，搭载激光雷达的车型也越来越多，尤其是新势力们的新车型，似乎不穿一串儿激光雷达都没脸见人似的。

那么，引发这次“军备竞赛”的主角——激光雷达，到底是何方神圣？它对轿车、对可巧有什么影响呢？

还跟伽利略有联系？

望文生义，激光雷达是雷达的一个小分支，它最根底的功用是勘探外界物体与本身之间的间隔。不过在讲它的作业原理之前，我想先讲个小故事。

1607年，伽利略做了一个试验，意图倒不是测距，而是丈量光速。他的试验办法十分容易粗犷：他让两个人各带一盏盖着灯罩的煤油灯，跑到两个山头上待命。

两人就位后，甲会快速拽走灯罩，让煤油灯显露光辉，这也是在给另一个山头上的乙发信号。而在看到从甲那儿传来的灯火时，乙也要快速拽走灯罩，让自己的灯也显露光辉，相当于奉告甲“我已收到信号”。

伽利略的主意是好的，只需知道甲最早拽走灯罩的时刻点，再知道甲看到对面山头灯火亮起的时刻点，那么山顶间隔的两倍除以时刻差便是光速。

这样“单纯”的办法显然是无法准确测出光速的，不过现在的人类早已知道光速有多快，也能经过先进的设备和手法测算出一束光线从射出到回来之间的时差，从而推算出光源和反射面之间的间隔。而这，便是激光雷达的测距原理，它运用的仍是当年伽利略的办法。

呦，这届人类比我那届强

激光雷达只能测距？

小看它了！

激光雷达还不止是个测距仪。除了激光测距体系外，激光雷达往往还带有惯性丈量体系、GPS定位体系、信息处理体系等部件，勘探元件也或许包括可见光、红外线等多种传感器。

表面上它仅仅发射并接纳光束，实践上它获取的是物体的点云数据。除了X/Y/Z坐标外，每个数据点包括的信息还有色彩、反射强度等等。

经过这些点云，人们不只能够清晰了解某个点的坐标信息，还能够估算它们之间的长度、面积、体积、视点等信息，再经过色彩等其他项目让这个点能够表达更多、更杂乱的信息。

这便是点云数据的正确打开方式

根据这些信息，体系能对周边环境进行准确的3D建模，这个模型有利于智能驾驭体系对车辆进行准确定位，有利于防止车辆和周边物体发生磕碰。

不同雷达各有长短

奇妙调配各显神通

其实一切雷达的根本原理都差不多，仅仅发射波段的不同赋予了它们不同的特性。

以激光雷达为例，车规级激光雷达收发的是激光，波长主要有905纳米和1550纳米两种。除了前文说到的勘探信息品种丰厚外，它还有精度高、勘探时效性好、夜间作业才干强等长处。

而在激光雷达“火”起来之前，毫米波雷达就现已被造车界广泛应用了。望文生义，它收发的是毫米波，波长一般是10毫米。毫米波在大气中传达时的衰减程度小，穿透雾、烟、尘埃的才干强，且受光照和热辐射影响小。

因而，毫米波雷达具有测速测距才干强、夜间作业才干强等长处。它的勘探间隔也比较远，一般在200米或更远。这让它在造车范畴颇受喜爱，被广泛应用在ACC自适应巡航、AEB主动紧急制动等体系中。

不过，不同品种的雷达各有各的缺点。比方毫米波雷达只能勘探间隔和速度，但无法勘探物体的概括。它只能奉告体系哪里有东西，却不能描绘那个东西是什么。

而激光雷达究竟仍是光学雷达，勘探成果受雨雪、沙尘影响较大。尽管能够经过独特算法对勘探成果进行差错批改，但治标不治本。

仔细的读者必定发现了，毫米波雷达和激光雷达结合在一同不便是扬长避短了吗？车企便是这么想的，也是这么做的。

其实，还有一种超声波雷达也颇受造车界喜爱，这种雷达近间隔勘探精度高，但勘探间隔一般只需3米，所以被广泛应用在主动泊车体系中。

当下，不同雷达调配运用、扬长避短现已是大都车企公认的好办法，只需车型定位够高、本钱又答应，三种雷达一般是要配齐的。

比方“装备到了牙齿”的奥迪A8这款车下面还会说到

稍低端的车型，往往也只抛弃激光雷达一种，究竟毫米波/超声波雷达本钱都很低，一般也就几十、几百美元。

其实相似的问题大多会指向同一个答案——贵。以Velodyne在2007年推出的HDL-64E型激光雷达为例，它在当年的价格高达8万美元。

并且，以车规级产品的视点看，其时大都激光雷达是不行老练的。仍是以HDL-64E为例，为了让它有更好的视界，车企往往会将其安置在车顶。而这个金疙瘩尺度不小，形状也有点“独特”，安置在车顶上看着还有点别扭。

其实那个时代的激光雷达遍及有这样那样的问题，勘探才干、尺度/分量、漂亮度或者说安置方便性，这些目标一般是不能统筹的。价格嘛，一般也要一万到数万美金不等。

这么装也挺尬的

跟着技能逐步老练，激光雷达的价格逐步开端下降，一些奢华品牌开端测验为其高端车型装备激光雷达。2017年，世上首款车规级激光雷达——法雷奥SCALA成功量产，而搭载了这款产品的奥迪A8也成为了世上首款搭载车规级激光雷达的量产车。

在A8身上，前文说到的三种雷达+摄像头都齐了

这种雷达也没廉价到哪去，它的价格根本在1万美元以上，在国内乃至曾一度到达2万美元左右，也就只需奥迪A8这个等级的车才会用到了。

跟着产销量双增，到2020年时SCALA的单价现已降到了约600美元一套。当然，它降价的原因还有一个，便是功能落后了、只值这个价。

由外媒计算的部分车规级激光雷达报价（2020年）

当然，不单是它的价格下降了，车规级激光雷达全体价格也在下降。到2021年，许多激光雷达的功能现已比肩乃至超越当年的产品了，价格却只需几千乃至几百美元。

这个职业也出现出了不少实力微弱的新玩家，国外的有Luminar、AEye（均建立不到10年）等企业，国内也有华为、大疆、禾赛科技、镭神智能等实力不俗的厂商。

降下来的原因，一方面是由于技能益发老练，一方面也是由于竞赛加重。在2015年前后，主动驾驭这个概念火了，连带着许多上下游职业一同火了起来，许多厂商争相跳入这个内卷的大圈。为了在未来商场上占据一席之地，厂商们不得不考虑怎样降本增效。

首先要阐明的是，评判激光雷达功能好坏的目标有许多，但绝大大都是咱们普通人没必要去了解、乃至了解了也没用的。一般来说，咱们只需知道一辆车激光雷达的个数、方位，以及它们的勘探间隔、规模就好了。车企的官网上，一般也只给这些数据。

以上图中的小鹏P5为例，它有两个激光雷达（红圈内），能够掩盖车头前方横向150°的视界，最远勘探间隔150米。其实小鹏官网还稍稍解说了150米的勘探间隔是怎样来的，并表明它们的勘探精度为厘米级，但这些东西都是可巧很难切身感受到的。

就像咱们去了解一款车的动力功能，一般只了解到峰值功率/扭矩，再加上整备质量就能猜出个大约了。当然咱们也只能猜出个大约了，至于引擎的缸径/冲程、焚烧提早角等数据，一般人就算知道也用不上。同理，激光雷达的许多目标都是咱们知道了也用不上的东西。

别的，技能细节上的差异还会对雷达的实践体现发生奇妙的影响，就像不同架构的引擎就算参数相同也性情悬殊相同，咱们不用深究。

评判激光雷达雷达要看哪些参数？

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假如你实在是对激光雷达的参数感兴趣，无妨看看下面这张表格：

最远勘探500米

紧凑简便像本书

现在，激光雷达不只本钱降了，功能也提升了，技能途径也越来越丰厚，整个职业呈现出一种百家争鸣、百家争鸣的态势。

其间美国公司Luminar是后起之秀中的代表，这家公司有十分强的科研实力，能为激光雷达自研芯片。他们推出了一款名叫IRIS的激光雷达，水平方向动态感知规模是120度，有用勘探间隔为250米，最大勘探间隔为500米。它还能够在各种气候状况下进行感知，丈量差错控制在厘米级。

这种雷达不只功能强壮，还十分紧凑简便。在一次直播中，Luminar的CEORusselAustin亲身拿起一个IRIS激光雷达向观众进行展现，这种雷达在他手里就像一本书，挥动起来毫不费力。它还有扁平的外形，十分合适安置在车顶上。

这是安置在挡风玻璃上沿的IRIS激光雷达

小马智行Robotaxi样板车车顶上装4个IRIS都不太妨碍

Austin还表明，IRIS雷达还运用了多项重要技能，首先是1550纳米波长的激光发射源。而其他的车规激光雷达里，大多发射的是905纳米波长的激光。

从原理上讲，想要激光雷达勘探得更远，就必须赋予激光脉冲更强的能量。假如是传统的905纳米波长激光，能量过强时会危害视网膜。而IRIS发射的是1550纳米波长的激光，这种激光的穿透性更好，受雨雪气候的影响更弱，且不会危害视网膜。

但是，传统激光雷达中，硅资料制作的激光接纳器能够接纳905纳米波长激光，却不能很好地接纳1550纳米的激光。

Luminar还有一招，便是铟镓砷资料（InGaAs）。这种资料尽管价格更高，但光灵敏度也更好，能够很好地接纳1550纳米的激光。有了铟镓砷资料制成的接纳设备，IRIS激光雷达的发射源功率到达竞品的40倍也不会危害人眼。

好消息是，即使选用了更贵的资料，Luminar给出的报价却不到1000美元。别的，1550纳米激光+铟镓砷资料这个组合现已受到了业界认可，国内的华为、镭神智能、禾赛科技等厂商也选用了相似的技能途径，且产品价格比Luminar的只低不高。

激光雷达也玩“仿生学”

原理竟相似眼球？

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还有一家叫AEye的公司，他们的产品运用了一种名叫iDAR的技能，号称是能让激光雷达“模仿眼球怎样聚集移动物体”，勘探精度和速度都归于领先水平。

AEye4SightA型激光雷达

容易来说，一般的激光雷达中收发设备往往共用一套激光途径，而在AEye的激光雷达上，发射和接纳设备别离选用一套激光途径。

每逢一束勘探激光发射出去，体系会奉告接纳设备应该对准哪个方向等激光反射回来，而接纳设备就会像眼球相同“追着”对准反射回来的激光束。

此外，AEye激光雷达独有的人工智能体系会经过不断地学习，让接纳设备对得更准、接得更快。

举个生动些的比如，就如同你用一只手往墙上扔乒乓球、等它弹回来再用另一只手去接。经过长时刻的严格训练，左右手分工协作会比一手独揽功率更高。尽管这样的技能暂时还不是干流，但或许成为一个开展趋势。

至于这项技能有多强壮，咱们能够看看AEye激光雷达是怎样追寻子弹的（弹头大约是个11.5x20毫米的圆柱，飞行速度约243米/秒）。

已然激光雷达这么好，价格也比当年廉价了不少，车企们纷繁开端“堆料”，如同谁家的新车要是没有激光雷达都没脸见人似的。最“丧尽天良”的机甲龙搭载4颗，可谓傲视群雄。

不过正如前文所说，激光雷达本质上仅仅智能驾驭体系开展的推手之一。它关于智能驾驭体系的影响都不是决定性的，何况是对整车体现以及可巧商场呢？

智能驾驭途径之争

对错对错尚无结论

别的，在智能驾驭范畴，现在咱们的思路也存在很大的不合。有人觉得车辆传感器就该品种丰厚数量多，周边环境一切信息能搜集多少都照单全收。数据用不用得上另说，假如要用的时期不能没有。

不过特斯拉以为，搜集环境信息是一回事，运用环境信息又是另一回事。传感器的品种和数量越多，彼此之间的和谐与整合就越难做，终究作用恐怕仅仅1+1＜因小失大。

马斯克屡次提出，假如雷达与摄像头传来的信息彼此对立，体系反而会愈加难以挑选。与其让二者彼此扯后腿，不如只选一个并把它做到极致。

特斯拉挑选了纯视觉道路，由于摄像头的信息传输速率比雷达快出几个量级，比特流噪音也更小，有利于体系整合，整套体系未来的开展空间更大。

特斯拉还开发了视觉测距算法

但大大都厂商并不认同特斯拉的思路，由于摄像头太简单受气候影响了，并且获取到的数据都是二维的。就算特斯拉经过独门算法处理了二维图画测距难的问题，整车的感知才干仍是比不了雷达堆满的车。

实践体现上看，各路智能驾驭体系都仍是不相上下，谁也做不到完全替代人类，法律法规也不答应。好的智能驾驭体系往往也仅仅在运用体会上完胜竞品，但同类产品之间根本不存在代差。

“内卷”这个词近年来特别盛行，咱们对此疾恶如仇却又百般无奈。不过激光雷达界的“内卷”或许不全是坏事，要不是厂商们剧烈竞赛、降本增效，激光雷达不知何时才干“飞入寻常百姓家”。

不过，硬件仅仅影响产品力的要素之一，终究值得可巧买单的仍是实践体会。一款车的激光雷达数量再多，主动驾驭体系不一定更好用，但体系杂乱度、修理本钱必定更高。

咱们此刻更应擦亮眼睛、专心于需求和体会，一款车装配了激光雷达当然好，但也不至于独自为了它而买单。