自动驾驶的耳目知多少？激光雷达篇

众所周知，在众多自动驾驶的传感器中，大家对激光雷达的评价是必不可少。无论从最早的谷歌的“豆荚车”到层出不穷的车企测试案列，激光雷达已然成为标配。

那么今天我们来聊聊耳目中的大哥大，激光雷达（LIDAR）。

一，什么是激光雷达？

说到这个，我们还是得看看为什么这个不可或缺。首先，他其实就是一种测量距离的遥感技术。主要就是用激光照射目标物体，并用检测器来分析反射光，来测量距离。相信很多英语精通的人应该知道LIDAR其实就是Light Detection and Ranging的缩写。

原理说明太复杂，多说无益，但是里面最必要的技术一定要说一下，就是飞行时间（TOF：Time of Flight），就是根据激光遇到障碍后的折返时间，计算目标与自己的相对距离。这些反馈回来的轮廓信息组成所谓的“点云”并绘制出三维环境地图，精度可达到厘米级。

现在业界对激光雷达的应用一般集中在以下几个方面

1，障碍物检测：这种研究最多，一般是通过测量汽车前方的高度信息确定障碍物的分布。

2，动态障碍物的跟踪：这个其实是环境理解的重要组成部分，主要包括行人跟踪和车辆跟踪等。

3，环境重建：随着激光雷达的普及和精度的提高，基于激光雷达的三维构建和即时定位与地图构建（SLAM：Simultaneous Localization and Mapping）的研究也取得了可人的进步。

当然，不同的激光雷达的构造存在差别，一般来说雷达纵向会依次发射出好几束激光，激光的数量叫线数，所有激光束在纵向打开的角度，一般称为纵向探测角度。目前主流的有1线，4线，8线，16线，32线，64线，128线等。同理，水平方向激光可以覆盖的探测范围就是水平探测角度。对于水平和纵向探测范围，一般角分辨率越小，激光雷达可以看清楚相邻两个物体的准确性就越高。

关于激光雷达到底多少线数，人们一直都有讨论。

1线激光扫描区域可以简单定义为一个平面，是一个二维扫描方案。

4线，8线一般纵向扫描范围为3．2°－6．4°，这个范围太小，也不能成为三维扫描，所以一般说2．5D扫描。

velodyne卖的64线纵向可达到30°，能够收集到整个环境三维点云数据，单位时间内反馈点越多，信息越大。

除此之外，还有个需要关注的参数。目前一般汽车上最常见的是762纳米或905纳米（主流）的激光。是因为其元器件价格便宜。劣势就是他的波长接近可见光（390－700纳米），可以轻易的被人眼聚集并吸收，所以在使用中要保证人眼安全。还有种1550纳米的激光，波长不被人眼聚集，但是技术元器件非常昂贵。所以用的比较少。

二，激光雷达车载方案趋势

车企一般在激光雷达的需求上主要集中以下几个方面

1，激光雷达小型化

在传统车企观念中，为了兼顾