量產(chǎn)激光雷達(dá)車來(lái)了！最近發(fā)布了幾款預(yù)裝激光雷達(dá)的量產(chǎn)車，這讓很多用戶不明所以——車上為啥要裝激光雷達(dá)？有啥用？怎么確定激光雷達(dá)的好壞？對(duì)車外的人安全么等等問(wèn)題接踵而至。為了讓大家在選裝有激光雷達(dá)新能源車時(shí)有個(gè)參考，智車派今天就跟大家普及一下關(guān)于激光雷達(dá)的那些事兒。

大疆投資的Livox HAP

有了毫米波雷達(dá)和攝像頭，為什么還裝激光雷達(dá)？

　　隨著自動(dòng)駕駛離我們?cè)絹?lái)越近，輔助自動(dòng)駕駛的傳感器被越來(lái)越多的用在了汽車上。一個(gè)成熟的L2.5級(jí)的ADAS，傳感器配置標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)為12個(gè)超聲波雷達(dá)，7個(gè)毫米波雷達(dá)，4個(gè)環(huán)視攝像頭和1個(gè)前視攝像頭。如果要達(dá)到L3級(jí)及以上，則需要12個(gè)超聲波雷達(dá)，9個(gè)毫米波雷達(dá)，5個(gè)環(huán)視攝像頭和2個(gè)前視攝像頭，5個(gè)激光雷達(dá)。

各種傳感器協(xié)同實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛

　　有這么多傳感器，為什么偏要增加激光雷達(dá)？原因是現(xiàn)有的傳感器還不能全天候全場(chǎng)景的應(yīng)對(duì)駕駛所帶來(lái)的突發(fā)情況。毫米波雷達(dá)全天候，但構(gòu)圖能力太弱；超聲波雷達(dá)探測(cè)距離過(guò)近；攝像頭在光線明暗過(guò)渡時(shí)會(huì)看不到……而在實(shí)際路況時(shí)，任何一點(diǎn)小小的失誤都會(huì)造成損失。所以缺哪補(bǔ)哪，即然現(xiàn)有傳感器不能做到全場(chǎng)景覆蓋，那就再增加一個(gè)——激光雷達(dá)。

激光雷達(dá)有哪些優(yōu)點(diǎn)？

　　激光雷達(dá)相比攝像頭、毫米波雷達(dá)最大的優(yōu)點(diǎn)就是“摸”得到。打個(gè)比方就是：你看到了面包，看到是用眼睛，在車的傳感器中就是攝像頭，甭管是幾目的，都能看得到。雖然看到了，但這個(gè)面包是硬的還是軟的？這時(shí)你就得用手摸一下，好了，這個(gè)手就是激光雷達(dá)。其實(shí)毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)都是手，只是這些手有缺點(diǎn)而已，可能是太短，或者是力氣不夠。

　　激光雷達(dá)可以通過(guò)激光束探測(cè)和感知前方的物體，并能實(shí)現(xiàn)快速構(gòu)圖，特別是對(duì)構(gòu)建障礙物的輪廓精度上和弱光場(chǎng)景下表現(xiàn)上更好一些。比如當(dāng)車在太陽(yáng)下行駛進(jìn)入隧道時(shí)，攝像頭會(huì)有短時(shí)間的“眼盲”，即便時(shí)間很短，但也足夠危險(xiǎn)。激光雷達(dá)就不會(huì)有這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)面臨同樣的場(chǎng)景切換時(shí)，能有效的將風(fēng)險(xiǎn)降到最低（風(fēng)險(xiǎn)為0不能確定）。

激光雷達(dá)好壞怎么評(píng)定？

　　激光雷達(dá)的參數(shù)很多，從大體上來(lái)看，只要知道這幾個(gè)就夠了，他們分別是：線束數(shù)、FOV、探測(cè)距離、角分辨率、點(diǎn)云密度就可以了。那么這些參數(shù)是啥意思？

　　線束數(shù)：就是激光雷達(dá)發(fā)射出多少條激光線，我們可以用貼面膜來(lái)理解線束數(shù)的多少對(duì)于激光雷達(dá)的好處。

　　把整張面膜比作激光雷達(dá)發(fā)射的所有光線，貼上后你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？臉部的輪廓出來(lái)了吧，雖說(shuō)看不到長(zhǎng)啥樣，但你知道這是張臉。但如果把整張面膜剪成1厘米寬的條呢？無(wú)論是橫著貼還是豎著貼，都只能展現(xiàn)出貼那部份的輪廓，其他位置無(wú)輪廓，也就看不出這是張臉了。

線多能刻畫出物體的輪廓越準(zhǔn)確

　　這樣就容易理解了，激光雷達(dá)是通過(guò)光線掃描構(gòu)建障礙物的輪廓的，所以1條激光束肯定不行，只有多條激光束才能還原障礙物輪廓，不過(guò)激光線數(shù)越高，價(jià)格也就越貴。目前市面上已配備激光雷達(dá)的車并不多，最近的有ARCFOX αS HBT和小鵬P5，前者激光雷達(dá)是96線的，后者是點(diǎn)云密度等量于144線的（沒(méi)有直說(shuō)多少線的），也就是說(shuō)發(fā)射器能射出96條激光束。

　　FOV視場(chǎng)角：FOV形像的理解就是你的眼睛所看到的上下左右的范圍，F(xiàn)OV越大，視野就越大。拿ARCFOX αS HBT上內(nèi)置的華為96線激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，F(xiàn)OV水平可達(dá)到120°，即水平方向左右加起來(lái)是120°；垂直可達(dá)到25°，道理同水平。

角度小視野窄

　　線數(shù)的多少和FOV的大小直接影響到輪廓刻畫的精度，也就是分辨率，當(dāng)然影響刻畫精度的還不止這兩點(diǎn)，其中掃描的頻率也是很關(guān)鍵的因素之一，這個(gè)后面再講，接下來(lái)說(shuō)說(shuō)分辨率。

　　角分辨率：如上所說(shuō)，理論上越多的線束、越大的視場(chǎng)角，對(duì)于輪廓刻畫的精度和廣度就越好（受限于技術(shù)和價(jià)格），這決定了分辨率是多少。

　　角分辨率分為水平分辨率和垂直分辨率。比如小鵬P5上的Livox HAP激光雷達(dá)，水平角分辨率為0.16°，垂直角分辨率為0.2°。如果沒(méi)有標(biāo)這個(gè)參數(shù)，可以自己算，用FOV除線數(shù)就是角分辨率了，不過(guò)你除出來(lái)肯定不是這個(gè)結(jié)果。還是用Livox HAP來(lái)算，垂直FOV是25°÷144，結(jié)果是0.174°，標(biāo)稱的垂直角分辨率為0.2°，差的那0.026°被誰(shuí)吃了？

　　答案是誰(shuí)也沒(méi)吃，是因?yàn)檫@個(gè)數(shù)字還和密集度有關(guān)，我們算法是按144線激光束均勻分布來(lái)看的，但實(shí)際不是這樣，實(shí)際情況是某一區(qū)域的激光束密集度高一些，廠商在標(biāo)稱時(shí)都按最高密集度那部份標(biāo)，所以均勻的0.174°就變成了0.2°。就算這樣也不影響對(duì)比，知道算法，到時(shí)候自己算就可以了。

　　探測(cè)距離：這個(gè)就不用打比方了，打的智車派也挺累的了。這里要跟大家分享一個(gè)參數(shù)標(biāo)稱的“雷”，在詢問(wèn)或聽(tīng)人家介紹時(shí)一定要注意一下。

　　ARCFOX αS HBT上內(nèi)置的華為96線激光雷達(dá)探測(cè)距離為150m @10%、200m @50%，這是啥意思？就是說(shuō)，在物體反射率為10%的情況下，可探測(cè)到最遠(yuǎn)端為150米，比如遠(yuǎn)方路中間有大塊黑色的海綿（黑色反射率低），車在150米以內(nèi)能刻畫出這個(gè)障礙物，而同樣路上如果大塊白色的海綿，車在200米以內(nèi)能刻畫出這個(gè)障礙物。

　　不過(guò)一些激光雷達(dá)的參數(shù)表里，并不會(huì)標(biāo)注反射率在多少的情況下是多少米，同理，在選置有激光雷的車時(shí)，如果銷售員說(shuō)激光雷達(dá)可以“摸”到500米這么遠(yuǎn)，你一定要問(wèn)他一下，500米是在反射率多少的情況下，如果銷售員答不出來(lái)，那這個(gè)銷售員是不合格的，以為忽悠就可以實(shí)現(xiàn)銷售的，不理他。

　　點(diǎn)云密度：也叫周期采集數(shù)，通俗來(lái)說(shuō)就是在一個(gè)周期內(nèi)刻畫輪廓的點(diǎn)數(shù)，密度越高越精準(zhǔn)。

　　點(diǎn)云密度怎么來(lái)的？比如一款64線的激光雷達(dá)，水平FOV是120°，水平分辨率在10Hz（每秒掃10次）掃描頻率下是0.2°，這款激光雷達(dá)的點(diǎn)云密度就是64×120÷0.2×10=384000。這個(gè)數(shù)字的結(jié)果取決于對(duì)應(yīng)分辨率是在掃描頻率多少下產(chǎn)生的。

密度越高刻畫物體越精確

　　大家都看過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)片里的機(jī)槍掃射吧，這個(gè)點(diǎn)云密度就類似機(jī)槍掃射，掃射的越快，打在目標(biāo)上的孔就越多，一個(gè)道理。

還有幾點(diǎn)需要提醒的：

　　對(duì)上面的數(shù)據(jù)有所了解，在選裝有激光雷達(dá)的車時(shí)，心里就會(huì)有數(shù)的多了，不過(guò)要注意幾點(diǎn)：

小鵬P5的激光雷達(dá)位置

　　1、銷售員很有可能跟你說(shuō)水平FOV能達(dá)到150°，這個(gè)時(shí)候要問(wèn)一下，是單個(gè)激光雷達(dá)150°還是兩個(gè)激光雷達(dá)水平FOV加起來(lái)的，而智車派明確的告訴你，大概率是兩個(gè)雷達(dá)加起來(lái)的150°；

　　2、并不是說(shuō)配置了激光雷達(dá)的車就一定厲害，因?yàn)槿绻嚨乃懔Σ粔?、算法不?qiáng)，即便配了激光雷達(dá)，那也只是擺設(shè)；

　　3、車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)至少要滿足Class 1的標(biāo)準(zhǔn)，所以安全性上不用擔(dān)心啦。

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