自动驾驶|技术：除了自动驾驶，智能车的激光雷达和摄像头到底有用吗？

随着工业技术的发展，越来越多的硬件和软件成为车辆必不可少的装备，造车新势力更加依赖这种新元素，比如使用各种摄像头、超声波传感器和雷达来让汽车“看到”周围的环境，但由于在范围和深度方面受到限制，激光雷达成为新的发展方向，如今已经出现在一些量产车上，那么除了自动驾驶，激光雷达还有什么用？是否为鸡肋配置，下面我们就来详细分析。

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什么是激光雷达？
激光雷达又叫做LiDAR ，代表“光探测和测距”，是一种可以创建周围环境地图的传感器技术。NASA 最初开发激光雷达来监测太空中卫星的位置和路径，在早期的自动驾驶测试汽车中，位于车顶上旋转的圆柱形物品就是激光雷达。但由于突出车顶，容易剐蹭，并不实用。

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通常，LiDAR传感器发出红外光，并测量光线从物体反射回传感器所需的时间，从而创建一个 3D 地图。有两种不同类型的 LiDAR激光雷达：包括飞行时间 (ToF) 激光雷达和调频连续波 (FMCW) 激光雷达，虽然它们执行相同的功能，但每一种都有其优点和缺点。

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ToF飞行时间雷达是汽车上最常见的形式，它通过测量发出和反射回来的光脉冲或光子来绘制周围环境立体图，ToF 通常具有 360 度范围，允许单个设备完成这项工作，位于车辆顶部，实用性较差。FMCW 调频连续波则会发出连续的光流而不是光脉冲，以绘制周围环境的地图。这种形式的激光雷达视野有限，因此必须带有多个激光雷达传感器，也是如今量产车上在使用的一种。

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激光雷达有什么作用？
相比普通的雷达，激光雷达拥有超长的探测距离，轻松探测400 米外的物品，相比普通雷达，可以提供更广的深度和细节，也可以在夜间工作。早期激光雷达的成本高昂，单个的成本达到7.5万美元，和一台豪车的价格相当，因此只能用于绘制3D地图，供应商将汽车装上360度ToF激光雷达在各个地区驾驶，绘制完整地图，出售给汽车制造商，比如通用汽车使用了第三方供应商提供的激光雷达3D地图，将地图导入自动辅助驾驶系统，提高辅助驾驶精度。

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但随着激光雷达在手机等移动设备上的应用，研发公司和产量大幅增加，装机价格下降，FMCW激光雷达被装在了普通量产车上，相比一年一更新的第三方3D地图，车载实时扫描的更加精准，因为如果遇到施工等情况，每年更新的3D地图会失效，同时车载雷达带来了新的功能。

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那就是实时监测汽车周围的物体，并可以确定它们的距离和移动速度。大家知道普通雷达虽然能用于停车、盲点检测和自适应巡航，但难以检测物体的确切位置、大小和形状，激光雷达则可以分辨行人、骑车者和动物等。如果你在夜晚高速驾驶，前方突遇横穿马路的野生动物，激光雷达可以精确探测，自动刹车。

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为何需要配合摄像头？
激光雷达也有明显的缺点，第一就是在雾和其他恶劣天气条件下工作能力大打折扣，因此依旧需要配合超声波普通雷达。而摄像头可以更好地识别物体，激光雷达就像3D设计中的建模部分，摄像头则属于渲染，简单理解就是为画好的线稿上色，让周围环境画面真实立体，车可以像人一样“看到”周围。