经常跑高速、爱开夜车的老司机，多半都碰过让人后背发凉的状况。黑糊糊的国道高速没路灯，开着开着前路突然冒出来异物，等你看清的时候，连踩刹车反应的时间都剩不下。前几年还有业内人放话，做智驾用激光雷达都是想不开。结果这才几年过去，不管是智能汽车，还是家用扫地机器人，到处都能见到激光雷达的影子。不仅没被淘汰，反而越用越广泛，这到底是怎么回事？
很多人觉得激光雷达是近几年才出来的新鲜玩意，其实原理简单到没朋友。跟咱们夜里拿手电筒照东西没啥区别，发射一束超短的激光脉冲，碰到障碍物弹回来，算清楚光往返的时间差，乘上光速再除以二，就能得出和障碍物的准确距离。行内把这个方法叫做TOF飞行时间法，听着高大上，理解起来一点不费脑子。
只测一个点肯定不够用，把雷达转一转，多发射几次，就能拼出一整个平面的障碍物分布。我们生活在三维空间，自然需要立体的环境信息。最早的解决方案，就是把一堆激光发射器竖着排在一起，再让整个装置旋转起来，就能扫出覆盖全空间的点云图，说白了就是一张密密麻麻的3D点位地图，哪儿有东西一目了然。
这种早期方案有个绕不开的致命问题，就是太贵。动辄几十万的成本，普通家用车根本装不起。还需要一直高速旋转的机械结构，不仅容易出故障，顶个大圆筒在车顶上，外观也真的不好看。没过多长时间，就有人想出了更省事的简化方案。
最先出来的是半固态激光雷达，不用转激光发射器，改成靠镜子反射光线。最常见的就是转镜加振镜组合，就相当于拿个小镜子来回晃，再配合能上下偏转的镜子，就能扫出整个空间的点云图。后来又出了MEMS微振镜，原理和普通转镜差不多，靠电流控制磁场偏转镜子，能精准控制光线方向，整体结构也简单很多。
还有玫瑰线扫描方案，靠旋转叠加的三棱镜实现扫描，唯一的小毛病就是分辨率不太均匀，其实也不影响正常使用。再往后发展就出了全固态激光雷达，彻底抛弃了所有旋转零件，靠半导体芯片就能实现扫描。华为乾坤去年就首发了量产的全固态高精度激光雷达，主要用作车尾部的补盲雷达。
目前最先进的要数光学相控阵方案，靠波的干涉控制光线的方向，技术难度非常大，还需要复杂的校准算法，离大规模量产应用还有一段距离。还有一种更简单的Flash方案，直接用激光阵列一次性发射光线，就像拍照一样直接获取全画面信息，连扫描步骤都省了。
不少人都会问，靠视觉开车不行吗，我们人类不都是靠眼睛开了这么多年车。视觉方案的盲区真的太多，暗光、逆光、进出隧道时的光线剧烈变化，都能让摄像头瞬间“失明”。而且人类眼睛本身对距离判断就不准，很多高速追尾事故就是这么来的，就算未来AI算法完美到极致，这些天生的问题也解决不了。
激光雷达就不存在这些困扰，它靠自己发射的激光探测环境，完全不受环境光干扰，天生对距离感知就精准，刚好补上了视觉方案的短板。之前激光雷达也有两个甩不开的硬伤，一个是价格高，一个就是分辨率不够。
以前主流的激光雷达，横向扫描一行只有八百个点，一百米远的位置，两个点之间的间隔大概有二十六厘米。要是碰到一个小狗大小的物体，只能测出寥寥几个点，根本没办法判断是什么物体。对于在高速公路上以120公里时速行驶的汽车来说，这点时间根本不够驾驶员做出反应。
华为乾坤刚刚发布的896线激光雷达，直接把分辨率拉到了满点。比之前主流的192线分辨率高了四倍，100米外的位置，垂直方向每六厘米就有一个探测点，比手机还小的物体都能清晰探测出来。最厉害的要数它的一体双焦双光路设计，就像人眼睛的黄斑区，把性能都集中在最需要的地方。
一套广角光路覆盖整个视野范围，一套长焦光路聚焦视野中心区域，中央区域的分辨率直接提升了好几倍。在五十五米远的位置，连小狗摇尾巴的动作都能看清，业内都把它叫作图像级激光雷达。发布会给出的数据更直观，以前192线的雷达，100米只能识别出30厘米的小目标，高速上最多只能跑到80公里每小时。
现在的896线雷达，120米就能识别14厘米的小目标，时速开到120公里也能安全完成避障。没有路灯的黑高速，掉落在路面的轮胎、路边的雪糕桶、低矮的纸箱，都能被精准识别，顺畅变道避开所有障碍。
现在圈内总在吵不同技术路线谁对谁错，其实哪有什么非选不可的选项。未来的智能驾驶，肯定是把各种传感器融合在一起，每家取各自的长处用。这不是技术路线之间的比拼，本质上是对行车安全的一份坚守。我们想要的不是让汽车复刻人类的驾驶能力，而是让它突破人类的感官上限，在极端恶劣的环境下，也能好好守护车内人员的安全。
参考资料：新华网 新一代车载激光雷达产业发展观察
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