实现高级自动驾驶，一定要用激光雷达吗？

近日，以“汽车安全领域领导者”自居的沃尔沃宣布，直接越过 L3 级而跨入 L4 级自动驾驶的研发，并计划在 2 年内实现 L4 车型的量产，并强调 L4 车型一定要使用激光雷达。

用沃尔沃集团 CTO 的话来说就是，激光雷达的应用是汽车迈向全自动驾驶的关键一步。

既然激光雷达是实现全自动驾驶的“关键一步”，那就是必不可少的一步。这一说法想必一定会得到国内外数十家激光雷达厂商的纷纷点赞。

所以，现在还来讨论高级自动驾驶要不要配备激光雷达的话题，似乎已经有些“不合时宜”了。

对于自动驾驶来说，估计再也没有比安全更重要的事情了。如果说摄像头、毫米波雷达等传感器能够保证 99%的安全性，而加入激光雷达就能实现 99.99999%的安全性的话，即使是这 0.99999%的进步，对于很多想让自动驾驶汽车量产上路的车厂们也会毫不犹豫地使用。

但是熟悉自动驾驶领域的人们也知道，这一结论也并不是板上钉钉的一块，至少特斯拉老板的那句“用激光雷达的都是傻子”的话还没有改口。

在技术之争上，支持激光雷达的一派和支持纯视觉计算的一派还在吵得不可开交，同时也还有技术厂商试图用毫米波雷达来取代激光雷达。

可见激光雷达在高级自动驾驶所处的“C 位”的地位仍然面临挑战。为什么大多数的自动驾驶公司都认可激光雷达技术？而偏偏又有少数公司不走“寻常路”，不接激光雷达的招？

个中原因嘛？既有传感器的技术路线之争，也有自动驾驶车企对商业路线的判断。自动驾驶的瓜田里总有新瓜待摘，这次我们围绕激光雷达与其他技术路线的纠葛来一起围观吃瓜。

激光雷达，如何成为自动驾驶传感器中的 “C 位”担当？

众所周知，目前自动驾驶汽车的传感器系统主要包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等，而激光雷达几乎被公认为其中的“C 位”担当。

激光雷达之所以能够得到这一殊荣，关键在于超高的分辨率、精度和强抗干扰能力的优势。

具体来说，激光雷达（LiDAR）是通过发射激光束来测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离，从而准确捕捉这些轮廓信息组成点云，并绘制出 3D 环境地图，测量精度可达到厘米级别。

首先，激光雷达发射的光波的频率比微波高出 2-3 个数量级，因此与微波雷达相比，具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率，因此测量精度更高。

第二，测量精度更高，意味着可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息，生成目标的立体维度图像，能够区分移动中的人是真实的行人，还是只是人物的平面海报。

第三，由于激光波长短，可发射发散角非常小的激光束，可探测低空 / 超低空目标；多路径效应小，抗干扰能力强。

此外，激光雷达不受光照条件和探测目标本身特性的影响，因此具有全天时工作的特性。

同时其缺陷也特别明显，那就是容易受到雨雪等恶劣大气条件或者有烟尘的环境影响，难以在全天候的环境里正常工作。这就意味着自动驾驶不能完全只依靠激光雷达，而必须依赖其他传感器的共同协助。

激光雷达最备受争议之处还在于其一直以来高过摄像头和毫米波雷达的成本价格。当然相较于一开始机械激光雷达动辄几万美元的价格，现在的固态激光雷达的售价已经能够降到数百美元，大大降低了激光雷达的应用成本。

具体而论，激光雷达的性能又跟线束的多少有关，线束越多其覆盖角度也越高，但同时其成本也越高。主流的自动驾驶汽车的激光雷达配置方案都是由一颗昂贵的 64 线激光雷达和多颗 16 线的激光雷达组成，而这些激光雷达的成本费用仍然是众多厂商不能承受之重了。

用马斯克的话说，“我不认为它（激光雷达）对于汽车的发展是有意义的，我认为它不是必须的。”

那到底是不是必须的，我们可以深入到“激光雷达”与“纯视觉计算”的两派相争的现场一探究竟。

技术性能 VS 商业成本，激光雷达与视觉计算各有胜负

站在激光雷达这一方的“选手”可谓人多势众，主流的自动驾驶厂商如谷歌 Waymo、通用 Cruise，再到国内的百度 Apollo、 Pony.ai、文远知行等都是其拥护者。典型标志就是这些厂商的车顶上都有着非常扎眼的激光雷达设备。

而支持视觉计算技术的一方，主力队员就是已经成功量产售卖的特斯拉，理念相同的日产，以及一些自动驾驶技术解决方案的初创公司。

就在去年马斯克“大放厥词”的之后，分属两大阵营的两款新车的技术方案给了我们对比的可能。一款是日产基于 ProPilot 2.0 系统打造的 Skyline（天际线）车型，一款是奥迪推出的基于 Audi AI 系统并以激光雷达为探测主体的奥迪 A8L。

日产 ProPilot 2.0 系统在硬件上没有采用激光雷达，而是采用了 5 个毫米波雷达，12 个超声波雷达，以及 7 个摄像头；而在前值摄像头上，采用了 Mobileye 提供的三目摄像头，实现了数据运算和传输速度的提升；另外加上 GPS 系统和三维高精度地图数据分析装置，构成了自动驾驶所需的 360 度观察体系。

相比较特斯拉 Autopilot 系统只用了 1 台毫米波雷达系统，日产 ProPilot 2.0 直接增加到了 5 台，涵盖中长测距，可谓直接越过 L2.5 级的水平，达到其宣称的 L3 级自动驾驶。

而 Audi AI 则搭载了 1 台长测距探测雷达，4 台中测距探测雷达、12 台毫米波雷达以及 Mobileye 提供的前向摄像头；除此之外，在激光雷达上，Audi AI 还使用了来自 Valeo 的四线激光雷达，可以非常精确地获取前方各类物体的信息。直观地比较，Audi AI 在系统的冗余上和识别场景上都比 ProPilot 2.0 有优势。

（编辑：辽源站长网）

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