无人驾驶汽车的眼睛：激光雷达！

激光雷达哪里好？

这就要讲到无人驾驶汽车的原理:

汽车要实现无人驾驶，就跟人走路一样，必须通过眼睛和大脑，控制我们双腿到底该怎么走。

眼睛之于汽车，可以是摄像头、普通雷达（即无线电雷达）、激光雷达，一般就这三样。

大脑之于汽车，那就是芯片了，它会根据“眼睛”所看到情景，通过严密的计算（可以结合例如地图等数据库），最终控制车轮该怎么走。

秒懂激光雷达

激光雷达的原理类似于声呐。只不过这里我们用光代替声音，来衡量汽车与障碍物之间的距离。和蝙蝠靠回声定位一样，汽车向四周发射激光束，并通过反射回来的信号绘制出周围环境的3D模型。光达的英文是Lidar，拆开看就是：

Light（光），发射出人肉眼无法看到的红外线。

detection（检测），靠发射出的激光束找到障碍物。

and

ranging（测距离），靠返回的光束判断物体距离。

激光雷达在无人驾驶中的具体应用

1.定位

定位在无人驾驶中十分钟重要，只有有了实时的位置信息，系统才能做出下一步判读，决定向何处进发，以及如何前往。

激光雷达是依靠将车辆的初始位置与高精地图信息进行比对来获得精确位置。首先，GPS、IMU和轮速等传感器给出一个初始（大概）的位置。其次，将激光雷达的局部点云信息进行特征提取，并结合初始位置获得全局坐标系下的矢量特征。最后，将上一步的矢量特征跟高精地图的特征信息进行匹配，得出精确的全球定位。

所以，在定位方面，无论是从精度上还是稳定性上来说，运用激光雷达都有无可比拟的优势。

2、障碍物的检测和分类

激光雷达不依赖光照，它的视角是360度，计算量比较小，可以实时扫描，目前普遍用的是100毫秒以内的。激光雷达在扫描的过程中，先识别障碍物，知道这个障碍物在空间中的位置，再根据存在的障碍物做分类。

3.用于先进驾驶辅助系统（ADAS）

先进驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistance System），简称ADAS，是利用安装于车上的各式各样的传感器，在第一时间收集车内外的环境数据，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。

激光雷达技术壁垒

技术难

激光雷达需要探测150米外的物体，而光从150米以外返回到镜头的强度，只有以前的大约十亿分之一，捕捉到反射回的微弱信号对光路设计和电子系统设计会有非常高的要求;此外，要做到几厘米级距离的分辨率，就要求电路系统进行每秒十亿次的采样；同时，要把32线激光的几百个子系统集成到拳头大的高速旋转的封闭空间内，还需要克服诸多的电磁窜扰等问题。

成本高

一辆造价大约30万美元的无人驾驶汽车，激光雷达就要占用约10万美元，比例高达1/3。

根据 Velodyne 预测，2022 年激光雷达市场规模将达到 119亿美元，其中约72亿美元来自汽车领域的应用，占比约 60%。在未来，激光雷达在汽车领域内应用将持续上升发展。

来源：齐鲁激光共享产业园