上一篇文章小编为大家梳理了疫情期间无人技术在病毒防控上做出的贡献，有很多朋友好奇这些无人车是如何感知周围环境做到不碰撞的，尤其想知道这些无人车顶上的各式各样的“蘑菇头”是何神器。那么本期内容我们将和大家聊聊无人驾驶中的各类传感器，还有最核心的装备——激光雷达。

 

无人驾驶产品是如何感知周围的？

 

了解周围环境是无人驾驶功能实现的基础，为了能做到眼观六路、耳听八方，无人驾驶车需要各类传感器的协同工作，所需的传感器主要包括：摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等，这些都是我们看得见摸得着的，还有看不见的比如高精地图等模块的支持。

 

 

特斯拉视觉系统

按自动驾驶汽车传感器技术派别，可分为摄像头与激光雷达两条技术线路，特斯拉正是摄像头线路坚定的拥护者，马斯克更是多次diss激光雷达，表示傻瓜才会用激光雷达实现自动驾驶。

而除了摄像头外，感知周围环境还需要雷达，探测距离由远到近，分别是毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达。

 

因此，毫米波雷达被广泛地应用在自适应巡航控制、盲点检测、辅助变道等辅助驾驶应用中，其缺点是无法正确判断物体的形状，由于这个原因毫米波雷达需要和其他传感器协同工作。

 

超声波雷达的缺点同样明显，容易受天气影响，这就是为什么一到雨雪天气倒车雷达会出现误报警，其次是探测距离一般只有几米远。

不可或缺的关键传感器

上面我们说的都是无人驾驶中常用的几种传感器，下面我们来聊聊本文的主角激光雷达，同时也是这几种传感器中价格最昂贵的。

 

 

 

 

激光雷达的缺点也很明显，由于内部构造复杂，对制造工艺要求很高。其次，激光雷达需要手工进行发射和接收模块进行精密光学对准装配，所以工作繁琐且量大，大批量生产难度大。

 

更接近量产的固态激光雷达

目前，大街上跑的自动驾驶测试车，所安装的激光雷达，基本都是机械式，其典型特征即为拥有机械部件会旋转，比如上面提到的“大蘑菇”HDL64。当然也有外面不转的固态激光雷达，但里面仍有激光发射器进行旋转的种类。

 

另外，主要部件运用芯片工艺生产之后，量产能力也得以提高，可以将成本从上上万美元降低到数百美元。以Quanergy公司为例，其固态激光雷达S3目前售价大概在250美元，而订货量超过10000台就可以降到100美元以下。

从使用的技术上，机械激光雷达相对单一，而固态激光雷就不同了，可分为MEMS固态激光雷达、OPA固态激光雷达以及Flash固态激光雷达。

 

MEMS固态激光雷达的优点在于探测距离长，而且能保证高分辨率，由于机械结构的取消降低了成本，从量产角度，其零部件较为成熟容易量产。但从严格意义讲，MEMS并不算是纯固态激光雷达，这是因为在MEMS方案中并没有完全消除机械，而是将机械微型化、电子化了，扫描单元变成了MEMS微镜。

 

工作原理

这种技术路线的雷达最大问题就是生产难度高，对材料要求也很高，成本相应的也不低，这些问题目前限制了OPA固态激光雷达的发展。

 

 

Flash固态激光雷达属于非扫描式雷达，发射面阵光，是以2维或3维图像为重点输出内容的激光雷达。其最大优势能快速记录整个环境，同时成本不高。不过，这种技术线路也有自己的不足，比如探测距离较近，可靠性方面还存在问题。

 

以上就是比较常见的激光雷达的所有类型，根据专业机构数据统计，到2025年将有500万辆汽车具有激光雷达，2023年将有50亿美元的市场规模，到2032年将达到280亿美元。以目前固态激光雷达的发展迅速，大约在2021年达到装车量产，不过技术路线的格局还不是十分明朗。

激光雷达能否实现自动驾驶？

高级别的自动驾驶，甚至无人驾驶能否实现并不完全取决于激光雷达，但也绝对离不开激光雷达。尽管特斯拉CEO马斯克表示自动驾驶并不需要激光雷达，但目前业内主流观点依然认为激光雷达不可或缺。

 

就国内而言，激光雷达要达到量产，首先成本要足够低，其次要能给车企提供技术支持，更为关键的是不能国外供应商垄断，现在技术垄断已经变得格外敏感的事。

多传感器融合是主要方向

摄像头、毫米波雷达、激光雷达在功能上也各有优劣。总的来说，激光雷达不依赖环境光，可直接探测、三维成像，更加精确可靠，但成本颇高。摄像头拥有丰富的色彩信息，但依赖环境光照，容易受到影响，如黑夜、雾天、大雨。毫米波雷达穿透力强，但成像效果较差。因此对于自动驾驶安全来说，多传感器融合才是是主要方向。