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

大疆投資的Livox HAP

有了毫米波雷達和攝像頭，為什么還裝激光雷達？

　　隨著自動駕駛離我們越來越近，輔助自動駕駛的傳感器被越來越多的用在了汽車上。一個成熟的L2.5級的ADAS，傳感器配置標準基礎(chǔ)為12個超聲波雷達，7個毫米波雷達，4個環(huán)視攝像頭和1個前視攝像頭。如果要達到L3級及以上，則需要12個超聲波雷達，9個毫米波雷達，5個環(huán)視攝像頭和2個前視攝像頭，5個激光雷達。

各種傳感器協(xié)同實現(xiàn)自動駕駛

　　有這么多傳感器，為什么偏要增加激光雷達？原因是現(xiàn)有的傳感器還不能全天候全場景的應對駕駛所帶來的突發(fā)情況。毫米波雷達全天候，但構(gòu)圖能力太弱；超聲波雷達探測距離過近；攝像頭在光線明暗過渡時會看不到……而在實際路況時，任何一點小小的失誤都會造成損失。所以缺哪補哪，即然現(xiàn)有傳感器不能做到全場景覆蓋，那就再增加一個——激光雷達。

激光雷達有哪些優(yōu)點？

　　激光雷達相比攝像頭、毫米波雷達最大的優(yōu)點就是“摸”得到。打個比方就是：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，但這個面包是硬的還是軟的？這時你就得用手摸一下，好了，這個手就是激光雷達。其實毫米波雷達、超聲波雷達都是手，只是這些手有缺點而已，可能是太短，或者是力氣不夠。

　　激光雷達可以通過激光束探測和感知前方的物體，并能實現(xiàn)快速構(gòu)圖，特別是對構(gòu)建障礙物的輪廓精度上和弱光場景下表現(xiàn)上更好一些。比如當車在太陽下行駛進入隧道時，攝像頭會有短時間的“眼盲”，即便時間很短，但也足夠危險。激光雷達就不會有這個問題，當面臨同樣的場景切換時，能有效的將風險降到最低（風險為0不能確定）。

激光雷達好壞怎么評定？

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

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

　　把整張面膜比作激光雷達發(fā)射的所有光線，貼上后你會發(fā)現(xiàn)什么？臉部的輪廓出來了吧，雖說看不到長啥樣，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確

　　這樣就容易理解了，激光雷達是通過光線掃描構(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，不過激光線數(shù)越高，價格也就越貴。目前市面上已配備激光雷達的車并不多，最近的有ARCFOX αS HBT和小鵬P5，前者激光雷達是96線的，后者是點云密度等量于144線的（沒有直說多少線的），也就是說發(fā)射器能射出96條激光束。

　　FOV視場角：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線激光雷達來說，F(xiàn)OV水平可達到120°，即水平方向左右加起來是120°；垂直可達到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，當然影響刻畫精度的還不止這兩點，其中掃描的頻率也是很關(guān)鍵的因素之一，這個后面再講，接下來說說分辨率。

　　角分辨率：如上所說，理論上越多的線束、越大的視場角，對于輪廓刻畫的精度和廣度就越好（受限于技術(shù)和價格），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，水平角分辨率為0.16°，垂直角分辨率為0.2°。如果沒有標這個參數(shù)，可以自己算，用FOV除線數(shù)就是角分辨率了，不過你除出來肯定不是這個結(jié)果。還是用Livox HAP來算，垂直FOV是25°÷144，結(jié)果是0.174°，標稱的垂直角分辨率為0.2°，差的那0.026°被誰吃了？

　　答案是誰也沒吃，是因為這個數(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看的，但實際不是這樣，實際情況是某一區(qū)域的激光束密集度高一些，廠商在標稱時都按最高密集度那部份標，所以均勻的0.174°就變成了0.2°。就算這樣也不影響對比，知道算法，到時候自己算就可以了。

　　探測距離：這個就不用打比方了，打的智車派也挺累的了。這里要跟大家分享一個參數(shù)標稱的“雷”，在詢問或聽人家介紹時一定要注意一下。

　　ARCFOX αS HBT上內(nèi)置的華為96線激光雷達探測距離為150m @10%、200m @50%，這是啥意思？就是說，在物體反射率為10%的情況下，可探測到最遠端為150米，比如遠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)能刻畫出這個障礙物。

　　不過一些激光雷達的參數(shù)表里，并不會標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，如果銷售員說激光雷達可以“摸”到500米這么遠，你一定要問他一下，500米是在反射率多少的情況下，如果銷售員答不出來，那這個銷售員是不合格的，以為忽悠就可以實現(xiàn)銷售的，不理他。

　　點云密度：也叫周期采集數(shù)，通俗來說就是在一個周期內(nèi)刻畫輪廓的點數(shù)，密度越高越精準。

　　點云密度怎么來的？比如一款64線的激光雷達，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°，這款激光雷達的點云密度就是64×120÷0.2×10=384000。這個數(shù)字的結(jié)果取決于對應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

　　大家都看過戰(zhàn)爭片里的機槍掃射吧，這個點云密度就類似機槍掃射，掃射的越快，打在目標上的孔就越多，一個道理。

還有幾點需要提醒的：

　　對上面的數(shù)據(jù)有所了解，在選裝有激光雷達的車時，心里就會有數(shù)的多了，不過要注意幾點：

小鵬P5的激光雷達位置

　　1、銷售員很有可能跟你說水平FOV能達到150°，這個時候要問一下，是單個激光雷達150°還是兩個激光雷達水平FOV加起來的，而智車派明確的告訴你，大概率是兩個雷達加起來的150°；

　　2、并不是說配置了激光雷達的車就一定厲害，因為如果車的算力不夠、算法不強，即便配了激光雷達，那也只是擺設(shè)；

　　3、車規(guī)級激光雷達至少要滿足Class 1的標準，所以安全性上不用擔心啦。

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