(完整版)关于车载激光雷达的知识清单 .pdfVIP

(完整版)关于车载激光雷达的知识清单--第1页

•2017年6月28日

•

•国际电子商情

本篇知识清单分享给你，助你快速了解车载激光雷达产业。

在无人驾驶架构中，传感层被比作为汽车的眼睛“”，包括车载摄像头等视觉系传感

器和车载毫米波雷达、车载激光雷达和车载超声波雷达等雷达系传感器。其中激光

雷达已经被大部分人认为是实现自动驾驶的必要基础，毕竟传统雷达无法识别物体

细节，而摄像头在暗光或逆光条件下识别效率明显降低。

也正得益于无人驾驶汽车市场规模的爆发，预计2030年全球激光雷达市场可达到

360亿美元的规模，将成为新的蓝海。本篇知识清单分享给你，助你快速了解车载

激光雷达产业。

内容导读：

1.车载激光雷达的技术原理

2.激光雷达在自动驾驶应用中有何优缺点？

3.车载激光雷达有哪些应用？

4.如何降低自激光雷达的成本?

5.国内外最全激光雷达企业介绍

一、车载激光雷达的技术原理

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，最初是军事

用途。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射

回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有

关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、

导弹等目标进行探测、跟踪和识别。

这里详细介绍一下车载激光雷达的工作原理及实现方式。第一种是较为传统的扫描

式激光雷达，这种设备被架在汽车的车顶上，能够用多束激光脉冲绕轴旋转360°对

周围环境进行距离检测，并结合软件绘制3D图，从而为自动驾驶汽车提供足够多

的环境信息。

这种激光雷达最初是在11年前的Darpa无人车挑战赛上，由美国Velodyne公司

开发并被参赛团队使用（当时采用的是64线的激光雷达方案）。由于那时的成本

(完整版)关于车载激光雷达的知识清单--第1页

(完整版)关于车载激光雷达的知识清单--第2页

7万美元，未被市场接受。后来为了降低成本，有公司推出了32线、16线的

激光雷达。但是成本的降低带来的是分辨率的下降，这就容易在车辆驾驶过程中检

测障碍物时产生盲点，带来安全隐患。

在今年CES2017上，Quanergy公司发布了号称全球第一款固态激光雷达传感

器。该雷达在技术上另辟蹊径，抛弃了360度机械扫描的方式，而是采用了基于电

子部件进行数据读写的方案，去除了机械旋转部件，采用集成电路上的感应晶片扫

描各个方向，然后输出车辆周围的3D图像。

固态激光雷达有几大优势，扫描速度快、精度高，而且该雷达的线数降低到了8线，

从而缩小了成品体积。最重要的一点是，固态激光雷达能够像生产芯片一样快速，

同时极大地降低了成本。该公司称如果订货量在一万台，每台激光雷达的成本有望

控制在100美元以下。但目前技术并不成熟，例如远距离成像问题，信号强度问

题等等，离产品市场化还有一段距离。还有一点，“固态”就意味着激光雷达不能进

行360度旋转，只能探测前方，貌似又回到了传统激光雷达的老路。

如果要形象地对比扫描激光雷达和固态激光雷达的区别，下图或许对你理解有些帮

助。

(完整版)关于车载激光雷达的知识清单--第2页

(完整版)关于车载激光雷达的知识清单--第3页

二、车载激光雷达的优缺点

1、优点

相比于摄像头，激光雷达的最大优势在于使用环境限制较小，不管在白天或者夜晚

都能正常使用。而相比于超声波雷达及毫米波雷达，激光雷达的测量精度大大提升。

原因在于电磁波只能探测到比它的波长大的物体，像毫米波雷达就探测不到直径很

小的线状目标。而用于雷达系统的激光波长一般只有微米的量级，因而它能够探测

非常微小的目标。据了解，目前最好的激光雷达能够识别出100米外厘米级物体的

细节。

2、缺点

①成本高

激光雷达造价昂贵，动辄几千甚至上万美元一台。更有甚者，当初谷歌自动驾驶汽

车采用的由Velodyne开发的64线激光雷达，售价高达7．5万美元。此外，目

前多数测试车都使用了不止一个激光雷达。