车载激光雷达系统

自动驾驶采用激光雷达可以获得高安全冗余。车辆通常会配备前置远距 激光雷达在其他传感器受限时可获得安全冗余，例如摄像头在夜晚或强 光下无法识别时。同时由于激光雷达具有高分辨率、广角大和精度高的 特点，是检测、分类物体、跟踪地标以进行定位的必备功能。在高速公 路应用通常还需后向长距激光雷达检测高速公路上的接近车辆，提供更多的感知。对于 L4/L5 级车辆通常需要使用不同传感器获得 360 度视图，以提供冗余并消除每个传感器的缺点，可能会采用 5-10 个摄像头、 8-12 个毫米波雷达和 5-12 激光雷达。当然，技术创新和突破可能会改 变无人驾驶传感器配置。可以采用非相干的能量接收方式。车载激光雷达系统

从技术路径发展 来看，从机械式到混合固态再到纯固态，通过减少动态部分，压缩产品 体积、提高集成度都是降本的主要方式。例如 Velodyne 机械激光雷达 在 2007 年率先推出的产品单价为 75000 美元约合 50 万人民币，如今 已上车的混合固态激光雷达价格在 800-4000 美元，从结构上已经能大 幅降低产品价格和成本。另外一方面，随着供应链成熟度提高以及企业 量产能力提升，随着采购量提升天然会有成本降幅。同时通过 ASIC 自 主开发解决 FPGA 贵和进口依赖的痛点，未来实现更高自主可控性和更 有价格竞争力的产品。昆明250m激光雷达传感器目前激光雷达的终端信息处理系统设计采用主要采用大规模集成电路和计算机完成。

从算法层面来看，由于激 光雷达探测距离精度高，算法公司评测感知能力的真值甚至深度学习真 值来自激光雷达。采用前置激光雷达在感知融合时可以直接采用激光雷 达的信息，抛弃视觉信息，直接判断前车大小和距离。在不同光照条件 下对障碍物的有效检测，能够降低急刹和晚刹概率，提升驾驶安全性和 舒适性。在现实生活中动静物体分布和种类都比较复杂，单一传感器很难达到高的识别效果，以激光雷达为主的多传感器融合将为驾驶带来全 新安全保障。 激光雷达通过三维建模提高精度，可补足其他传感器弊端并加速实现自 动驾驶。激光雷达具有高清晰度、远探测距离、提供实时 3D 地图的优 势，

固态激光雷达是激光雷达的发展方向，主要包括 Flash 激光雷达和 OPA 激光雷达。纯固态激光雷达在混合固态方案的基础上进一步简化机械结 构，采用固定光源和固定探测模式，不需要扫描器件可以实现更低成本 并且无需担忧电机稳定性。根据调研结果来看，目前纯固态激光雷达缺 陷尚未完全解决，其中 Flash 激光雷达的缺点在于探测距离近；OPA 激 光雷达对材料要求比较苛刻，目前做出的产品也只能探测20-30m距离。 Flash 方案和照相机成像的原理非常类似。Flash 方案的光路和架构都 比较简单，收发对称，没有任何的扫描组件，成本更低、可靠性更高。 缺点在于不管是采用 VCSEL 还是 EEL 光源，发射后能量发散会导致测 距能力下降。通过后置信号处理实现探测。

L2自动辅助驾驶通常采用摄像头与毫米波雷达融合。L1、L2级车辆通常具有一个前置远程雷达和一个用于自适应巡航控制、紧急制动辅助和车道偏离警告/辅助的摄像头，两个后向中距雷达实现盲点检测，以及4个额外摄像头和12个超声波传感器可实现360度视野实现泊车辅助功能。L2+是从辅助驾驶走向更高级别自动驾驶的必经之路。具体来说，激光雷达也需要时间收集数据并更新软件调整优化，并不是自动驾驶的灵丹妙药，但由于其在不同光照条件下精细的探测能力可以降低算法难度而受到欢迎。激光雷达凭借其性能优势在自动驾驶领域自开一片天地。云南ibeo激光雷达传感器

差分激光雷达主要用于大气成分的测定。车载激光雷达系统

激光雷达与微波雷达比较激光雷达的波长比微波短好几个数量级，又有更窄的波束。因此，于微波雷达相比，激光雷达具有如下优点：1、角分辨率高，速度分辨率高和距离分辨率高。采用距离-多普勒成像技术可以得到运动目标的高分辨率的清晰图象。2、抗干扰能力强，隐蔽性好;激光不受无线电波干扰，能穿越等离子鞘，低仰角工作时，对地面多路径效率不敏感。激光束很窄，只有在被照射的那一点，那瞬间，才能被接收，所以激光雷达发射的激光被截获的概率很低。3、激光雷达的波长短，可以在分子量级上对目标探测。这是微波雷达无能为力的。4、在功能相同的情况下，比微波雷达体积小，重量轻。车载激光雷达系统

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