“头顶一颗、翼子板两侧各一颗、保险杠两侧各一颗、机头盖两侧各一颗”。

作为落地智能驾驶感知的 “ 最后一块拼图 ” ，我们可以看到，越来越多的车企选择搭载激光雷达来实现更高阶的智能驾驶。

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但在越来越多车型搭载激光雷达的当下，每家车企对于激光雷达的应用也有所不同。最直接的差异就是在激光雷达的布置位置以及数量上。

基于此差异之下，用户也会好奇为什么有的车型是两颗或更多颗激光雷达，有的就只有一颗；又或是为什么它家的可以放在车顶，它家的却不是。

这一次我们就来系统性的聊一聊这个问题，包括激光雷达是什么、车企如何利用激光雷达、如何正确看待激光雷达的各项指标参数以及 905nm 和 1550nm 波长的问题。

一、激光雷达是什么？在智能驾驶中承担什么作用？

“人类通过双眼接受光线，判断物体距离和方向来执行规避”。

和人类行为一致，想要落地自动辅助驾驶也需要解决三大核心问题，分别是环境感知、决策以及执行控制。

解决决策能力则需要在建立在更为高效的感知系统之上。因此，对于感知系统的搭建直接决定了自动辅助驾驶功能的上限。

从车企落地的 L2 级别（车道保持 +ACC ）或 L3 级别（ NOA ）的自动辅助驾驶功能上我们可以看到，大部分车企通过基础的「摄像头 + 毫米波雷达」的融合方案既可以实现。

但毫米波雷达对静止物体识别的 Bug 和摄像头在恶劣环境以及测距方面的问题，让「摄像头加毫米波雷达」的融合方案来实现更高阶的智能辅助驾驶是有一定的难度。

而激光雷达的上车在一定程度上正是为了解决这一问题。

1 、激光雷达是什么？

激光雷达 LiDAR(Light Detection and Ranging) ，是激光探测及测距系统的简称，另外也称 Laser Radar 或 LADAR 。它是由一个激光发射器、接收器和一个处理器组成。

与数码相机的工作原理不同，数码相机是将三维视觉空间拆分为二维像素矩阵。

激光雷达则是向周围散射出强烈的脉冲激光，激光能够在一秒内发射可达百万级的脉冲光，在扫描后形成分布的点就是我们熟知的点云。

而激光雷达的光束照射在空间中的任意物体表面后会产生反射，通过激光雷达光束反射回来所用的时间，就能得到距离该点的精确距离。包括物体的形状、姿态以及速度等信息。

激光雷达的上车就相当于这台车拥有一个可以实时测量前方或侧向物体的尺子，可以测得远方物体的轮廓和距离。因此激光雷达也被称为弥补视觉传感器的「另一只眼」。

2 、为什么需要激光雷达？

激光雷达能够结合视觉感知，提供一个更为准确的「测距」性能，而因为与视觉需要对目标物做「检测和分类」不同，激光雷达可以更为直接输出点云信息。

例如我们高速公路上遇到低速或者静止车辆、公路养护车辆等异型车辆激光雷达有更高效的检测能力。

同时激光本身的物理特性，不会受到环境与光照的影响，所以在夜间也是可以正常使用。

这样就会大大弥补摄像头传感器在夜景、以及进出隧道时遇到强光和暗光切换、夜间遇到对向车的远光这种「致盲」的缺陷。

因此激光雷达的上车在确保用户行车安全性同时也提高了智能驾驶的使用范围，提高连续性体验，用户不会频繁出现「降级」或者「不可用」。

这也是为什么现阶段各大车企选择激光雷达的重要原因之一。

二、激光雷达的参数指标又有哪些

既然如此，作为普通用户的我们去看激光雷达时应该看哪些参数，不同的参数又代表了什么呢？接下来就和大家聊一聊关于激光雷达的参数指标的问题。

1 、测远能力

激光雷达的测距与目标的反射率相关，目标的反射率越高则测量的距离越远，目标的反射率越低则测量的距离越近。

更远的探测距离意味着激光雷达会有更前置的探测反应，激光雷达提早探测到物体也就可以让智能辅助驾驶系统有更长的反应时间，从而可以更好的去做出对应的正确动作，特别是在高速快速行车的时候。

在相同分辨率的情况下，提前 100 米看到前方障碍物和提前 200 米看到的前方障碍物，留给系统的反应时间一定是提前 200 米看到的系统有更充足的反应时间。

目前市面上量产的几款激光雷达在 10% 的反射率下探测距离在 150m-250 之间。

2 、测距精度

除了测远能力外，我们还要看测距精度。测距精度是指测量一定数量后得出的真实值，它是与真实一致性的度。探测精度越高，对目标物体刻画就越准。

3 、测角分辨率

角分辨率指的是雷达指向精度，比如雷达指向精度 0.01 弧度 ( 换算成角度就是 0.6 度 ), 那么就可以在 100 米的距离获得 1 米的分辨率；如果雷达的指向精度是 0.001 弧度的话 , 那么就可以在 1000 米的距离获得 1 米的分辨能力。

简单来说就是测角分辨率越小，系统能够分辨的目标就越小，这样测量出来的点云数据就会越细腻，也就是各种小的物体也都可以扫描的到。

4 、视场角范围

还有就是视场角范围，我们经常说的水平视场角和垂直市场角，这里的水平视场角和垂直市场角是指，激光雷达通过扫描装置所能达到的最大角度范围，也就是激光能“看”到的范围。

举个例子，如果是早期的机械旋转激光雷达，它的水平视场角就是 360° ，因为它是一直 360° 旋转。

目前装车的激光雷达并不是机械旋转激光雷达，它们的水平视角场角的范围一般在 120° ，垂直视场角角度一般在 25°-30° 左右。

5 、点频

点频也就是我们会看到每秒点云数量，它指的是激光雷达每秒完成探测并获取的探测点的总数目，也叫出点数或每秒点数。点频越多，激光雷达对目标物的感知能力越好。

6 、功耗

激光雷达的收发电子模块和扫描模块在工作时存在功耗的问题，关于功耗的讨论就比较简单了，肯定是功耗越低越好，较低的能耗也能带来更少的发热量，在散热等方面也会有一定的优势。

7 、集成度

最后就是集成度问题，激光雷达内部有激光器、接收器、信号处理单元和旋转机构等各种部件，如何在保证性能等同时去将体积最小化也是一个问题。

因此，更高集成度带来的就是更小的体积，在成本得到控制的情况下，高集成度小体积的产品更容易上车量产。

8 、激光波长

对于激光雷达的波长来说的，目前市场上三维成像激光雷达最常用的波长是 905nm 和 1550 nm 。 1550nm 波长 LiDAR 传感器可以以更高的功率运行，以提高探测范围，同时对于雨雾的穿透力更强。

因此，一款激光雷达的上车我们不仅仅要看测远能力，还要看测距精度、分辨率、视场角、点频、功耗和集成度以及成本等多维度。

三、不同需求之下 车企又是如何布局激光雷达

在激光雷达的成本被「打下来」后，我们可以看到越来越多的车企选择搭载激光雷达来提高智能驾驶的功能和使用范围。

但车企对于激光雷达的需求以及应用目的的不同，对于激光雷达的布局方案以及性能参数要求也会不同。

1 、基于不同需求 造型布局差异明显

类似的集度汽车、理想汽车、蔚来汽车、小鹏汽车和路特斯汽车都有搭载激光雷达的车型，但这几家车企对于激光雷达的品牌选择和布局方式则采用了不同的方式。

主流的方案有理想 L9 和蔚来 ET7/ET5 这种车顶式单颗主激光雷达方案；小鹏 P5 和小鹏 G9 的保险杠两侧的双激光雷达方案；路特斯 ELETRE 、极狐阿尔法 S 华为 HI 版以及机甲龙这种多激光类的解决方案。

这些解决方案中，我们可以发现；

1. 理想 L9 和蔚来 ET7 在激光雷达的布局上遵循了“站得高、看得远”的真理；
2. 小鹏 G9 则反其道而行之，将激光雷达放在了几乎是车辆的最低点；
3. 集度汽车则是在“高度适中”的机盖上方布局双激光雷达；
4. 机甲龙和路特斯 ELETRE 则是多颗激光雷达实现车辆四周场景覆盖的方案。

这几种不同的造型布局之下，车企在布置上和数量上差异还是挺明显的。

如果抛开极致的性能来看，我个人更倾向于车顶的布局方式。

“ 站得高看的远 ” 的真理一定是存在的，同时相比于保险杠等位置的布局，车顶布局方式确实是最不容易碰到的，对用户来说可以更好的减少碰撞带来的维修成本。

比较有争议的安装方式就是集度这种在机盖上方布局双激光雷达，这种方式能不能过法规确实是一个疑问，毕竟早期的「跳灯」也因为保障行人的安全而被取消。

虽然集度汽车表示在遇到碰撞时，激光雷达可以快速收缩。

当然了，这几种布局方案代表了几家车企对于激光雷达应用的不同思考，用户享受的就是不同车企在不同思路之下带来的不同体验。

2 、 车企又是如何选择激光雷达的？

除了布局差异之外，车企对于激光雷达应用也会考量它的性能、成本以及可装车时间。

例如，小鹏汽车把激光雷达放在保险杠左右两侧，利用激光雷达传感器的特点来完善侧向近场感知系统，包括毫米波雷达对静止物体识别的 Bug 等。

这样的放置位置决定了小鹏汽车对于激光雷达的依赖并不是非常的强，他们想让激光雷达实现的主要是侧前方的场景补盲。

也就是在小鹏汽车的智能驾驶系统里面，激光雷达更多的是辅助它的视觉方案。

因此在选择激光雷达时（当时可量产装车的也不多），我们可以看到小鹏 P5 搭载的 Livox HAP 在 10% 反射率下探测距离为 150 米，相比于现在的 200 米探测距离来说， M1 的性能并不是很强。

理想 L9 和蔚来 ET7 则是采用了「车顶式单颗主激光雷达方案」，相比于小鹏汽车的侧向近场补盲使用来说，蔚来汽车和理想汽车利用「激光雷达 + 摄像头 + 毫米波雷达」多传感器融合方案。

他们对于激光雷达的应用不仅仅是侧面补盲，而是需要承担看的更远、看的更清楚的角色。

因此， L9 选择了 10% 反射率下探测距离为 200 米的禾赛 AT128 ；蔚来最终选择了 10% 反射率下探测距离为 250 米的图达通 falcon 。

集度汽车对于激光雷达的应用更多的是从「双系统」角度出发。

集度采用的是主视觉方案，同时摄像头以及激光雷达方案两条路径并行，两个方案独立运用在智能驾驶系统里，两者可以互为冗余，协同工作。

这样的思路之下，集度汽车前舱盖布局双激光雷达的原因主要考虑的是对激光雷达的点云信息做融合，车辆正前方 60 度 FOV 的区域内，双激光雷达的地点云信息可做到加倍重叠，能够这个区间的目标物所“反馈”回来的信号更强。

因此在激光雷达的选择上，每一家车企都是基于自身对激光雷达的性能需求以及上市节奏来做出选择。在性能满足车企需求的背景之下，通过软件来定义使用体验。

四、结合参数指标 激光雷达的区别又在哪？

在大致了解了激光雷达的各项参数之后，我们又该如何正确认识一款激光雷达？或者说激光雷达的区别在哪？

1 、都是激光雷达 但技术路线有所不同

我们都知道，激光雷达的工作原理是激光发射，激光发射出去遇到物体后产生反射，接收处理器根据激光反射回来的时间以及形态来判断远处物体的距离和大致形态。

那想通过激光雷达去看清远处的物体，就需要密集的把激光发摄出去，用多条激光实现对远处物体的的密集扫描。

如何在有限的体积内实现高密度、全方位的激光发射扫描就成了一个问题。

根据当前量产装车的激光雷达来看，目前主要是 MEMS 振镜和转镜的方案。

例如，禾赛 AT128 采用的是转镜方案，它搭载的是一维转镜实现水平扫描，这种水平扫描配合 128 个垂直布局的激光发射器可以稳定且转动频率相对较低的实现全方位的扫描。

图达通 falcon 的技术路线就是 MEMS 加上棱镜的技术路线，依靠单激光发射器来实现等效 300 线的点云扫描。包括速腾聚创也是采用的 MEMS 方案，配有 5 个激光发射器。

2 、 905nm 和 1550nm 波长的问题

最后就是关于 905nm 和 1550nm 波长的问题。首先我们需要知道的是，波长在 780-2526nm 范围内是属于近红外光，而 780~1100nm 属于近红外短波； 1100~2526nm 属于近红外长波。

因此 905nm 的属于近红外短波， 1550nm 的则是近红外长波。

在国际电工委员会（ IEC ）规定的符合人眼安全的排放限制（ AEL ）中，波长在 400 – 1400 nm 的激光器都需要在较低功率下运行，以符合安全规范。

而 1550nm 则可以实现比 905nm 更大的功率运行，更大功率的运行也就意味着可能会带来更强的性能。

不过更大功率的运行也就意味着会产生更多的热量，对散热系统、固件的稳定性以及耐久性就提出了更严苛的标准。

另外关于激光波长对于人眼安全的问题，一般人眼可以感知到的光波长在 360–400nm 到 760 nm – 830 nm 的区间内。

所以在满足安全规范实现量产装车的背景下，无论是 905nm 还是 1550nm 他们对人眼的影响都是一致的，那就是没伤害且都是安全的，只是 1550nm 的可以更大功率的运行。

编辑总结：

作为落地智能驾驶感知的 “ 最后一块拼图 ” ，激光雷达的上车确实会加快高阶辅助驾驶的量产落地。

但基于不同车企的解决方案之下，车企在激光雷达品牌的选择、放置位置以及稳定性的选择方面确实有所不同。这也是为什么每一次搭载激光雷达的新车型出现时，用户就会对激光雷达放置位置、品牌选择的不同而产生讨论的原因之一。

从这一次简单科普，我们对激光雷达也有了大致的了解。但在这些基础了解之下，用户最关心的依然是这些搭载激光雷达车型上市后的具体功能表现。