摄像头，毫米波，激光雷达，UWB，谁才是智能驾驶的关键？|uwb|传感器|夜视|摄像头|智能驾驶|毫米波|线激光雷达

百车全说

别人研究车，而我研究你！

前不久我们聊了理想L9 （参数丨图片） Livis，聊到它不再依赖传统超声波雷达，而是改用‌UWB近场感知技术‌，也简单聊了聊它的一些优势，比如减少车身开孔，提升探测精度，能识别悬空物体。有网友就建议，要不你把车上的超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、摄像头，这些传感器全都聊一遍吧，到底有什么作用，有什么优缺点，有没有宣传的那么强，能不能用大白话给说明白？

没问题，但我还是先从UWB开始聊起。从今年开始你会发现，曾经几乎是标配的超声波雷达，却开始悄悄减少了。不仅一些概念车上取消了超声波雷达，就连刚刚提到的理想L9 Livis，作为一台量产车一口气取消了车身12个超声波雷达开孔，好像这就是一个大的趋势。

要知道，无论新能源还是燃油车的自动泊车、低速避障、倒车提醒，核心都靠超声波雷达，你平时倒车时“滴滴滴”的提示音，本质上就是它在工作。结果现在越来越多车企开始减少它的数量，甚至部分功能已经不再依赖它，而是开始用UWB这种很多人以前根本没听过的技术。

超声波雷达为什么开始被边缘化？

我们先从超声波雷达为什么开始被边缘化聊起。超声波雷达这个东西其实很老了，老到在燃油车时代就在用。它的工作原理特别简单，说白了就跟蝙蝠差不多，发出超声波，碰到障碍物之后再弹回来，通过时间差判断距离。所以它特别适合低速近距离探测，比如倒车、侧方停车、靠墙缓慢挪车，这种几米范围内的感知是它的强项，更重要的是它便宜、稳定、成熟，所以几十年来一直是汽车标配。

但问题在于，过去汽车对感知的要求其实很低。以前一台车只需要知道，前面有没有东西，后面有没有东西，就行了。但现在的新能源车已经不满足于这个层级了，现在大家玩的是自动泊车、记忆泊车、离车泊入、窄路通行、自动召唤……甚至无人代客泊车，这时候超声波雷达的能力就跟不上了，所以你会发现早几年很多新能源车上的超声波雷达越怼越多，说白了还是没办法，单体能力不足，那就以数量取胜。

超声波雷达它最大的缺点是什么？第一，它只能测距离，但无法理解空间，“理解空间”是什么意思呢，比如一根柱子、一个垃圾桶、一只猫、一片塑料袋，在超声波雷达眼里本质区别不大，它只能告诉系统这里有障碍物，但它不能理解那到底是什么。第二，它特别容易受环境影响，雨雪天气、积水、复杂地库、斜坡、细小障碍物，都可能导致抽风，很多人应该都遇到过这种情况，明明旁边什么都没有，车突然疯狂报警，或者明明快蹭到了，它却呆若木鸡。

更关键的一点是，超声波雷达已经跟不上现在新能源车的空间理解需求了。以前汽车需要的是障碍探测，现在汽车需要的是空间定位。这两个东西听起来很像，但其实完全不是一个概念，超声波雷达的逻辑是，这里有没有东西，顶多再加一个距离有多远，而现在高阶智能化更需要的是你、车、周围环境之间，到底处于一个什么空间关系。

什么是UWB技术？

这时候，UWB开始上场了。那么什么是UWB技术？先看百科的定义：UWB近场感知，是一种基于超宽带无线电信号的高精度环境感知方案。它能实现厘米级的测距精度，具备存在检测、生命体征监测甚至手势识别等多维感知能力，其性能几乎不受温度、湿度等环境因素干扰。UWB能够识别路牌或树枝横杆等1米以上的细小悬空物体，以及路肩、宠物或儿童玩具等低于20厘米的低矮障碍物，并可同步输出距离与方向信息。

是不是感觉UWB特别高科技？其实用大白话解释，它就是一种特别精准的近场定位技术。我估计很多人第一次听到UWB，都是在数字车钥匙上，前几年就有车企宣传自家车型用上了UWB钥匙，它可以自动解锁、无感进入、厘米级定位等功能，宝马就是最早推动UWB钥匙的车企之一，现在UWB钥匙在新车型上已经比较常见。

UWB钥匙确实比蓝牙钥匙更好用，以前蓝牙钥匙的问题是，车知道钥匙在附近，但不知道它到底在哪，所以经常会出现人站在车边但车没反应，或者钥匙在家里但车以为你靠近了，以及人走到后备厢但尾门迟迟不开的情况，因为蓝牙只能判断在不在附近，但无法精确定位。而UWB钥匙不一样，UWB能做到厘米级定位，它不仅知道你来了，还知道你站在哪个方向、距离多远、移动轨迹是什么。简单来说，蓝牙像“知道有人来了”，而UWB像“知道这个人现在站在左后门旁边，距离车1.2米，正在朝尾门移动”，就是这么夸张。

但UWB能做的远不止开个门这么简单，刚才提到，新能源车现在越来越智能化，也越来越依赖空间理解，而这正是UWB的长处。比如无感解锁功能，以前是你靠近车，它解锁，现在是你靠近主驾，它只开主驾门，或者你走向后备厢，它自动打开尾门。再比如自动泊车功能，以前超声波雷达是慢慢探，像盲人摸路一样一点点摸，现在很多高端车型开始用视觉建图+UWB定位，就比如理想L9Livis，摄像头负责看见什么，UWB负责精确测距，整个逻辑已经从简单的试探变成复杂的视觉融合+空间感知，对周围环境的理解能力高出了不止一个量级。所以UWB的运用，已经从数字车钥匙，变为车辆近场感知体系的一部分。

这也是为什么，很多车企开始减少甚至取消超声波雷达，不是因为它完全没用了，而是因为它已经无法满足更高阶的智能化需求。尤其是理想、问界、蔚来、小鹏这些技术激进的新势力车企，他们觉得未来真正重要的，不是增加一堆低精度传感器以量取胜，而是通过高精度感知与复杂的算法相结合，让汽车真正的去理解空间，所以UWB取代超声波雷达只是第一步，并且我觉得不光是理想L9 Livis，往后越来越多的高端车型可能都会这么做。

但是，这里一定要强调一个容易被误解的点：UWB不是来替代所有传感器的。它本质上是一种高精度定位技术，而不是环境扫描技术，它解决的是位置关系，而不是世界建模。所以它充其量只能用来解决近场感知的需求，尤其适合无感进入、低速避障、贴边停车这类场景，而且还需要配合摄像头才能完全发挥作用，它无法用来进行远距离的感知，连最最普通的摄像头都取代不了，更无法替代毫米波雷达甚至激光雷达。

不过，相较于超声波雷达，UWB也并非全是优点。如果没那么高的需求，简简单单的超声波雷达，其实就已经够用了，超声波雷达虽然笨，但它便宜、成熟、稳定。UWB更像是一套更聪明但更复杂的方案，但也更贵。UWB对于算法融合、空间建模和车辆控制逻辑要求也更高，成本并不只是多一个芯片、多几行代码那么简单。

聊聊其他的传感器？

说到这里，就可以顺势聊聊今天新能源车的整套感官系统了。我先给你树立一个拟人化的概念，让你先有一个大概的认识，现在一台新能源车，其实越来越像一个人：摄像头像视觉，超声波雷达像触觉，毫米波雷达像夜视能力，而激光雷达则像这个人在“拿着尺子疯狂扫描世界”。

先说摄像头，我发现现在新能源车特别喜欢卷像素，800万、1200万，好像越高越厉害。但摄像头真正厉害的，不是看得清，而是看得懂，因为它最接近人眼。红绿灯、车道线、行人、文字、交通标识，这些都只能靠摄像头识别。马斯克一直认为人类开车靠眼睛，那么理论上汽车也可以，所以特斯拉的智能驾驶一直坚持纯视觉路线，并且他们摄像头玩得很溜。

但摄像头的问题也很明显，它特别怕环境变化，逆光、大雨、夜晚、浓雾、炫光，都会影响识别能力。原因很简单，人晚上都看不清，更别说摄像头。所以大多数车企都觉得只靠视觉其实风险很高，纯视觉自然也不是当下智能驾驶的主要发展方向了。

这时候毫米波雷达就出现了，毫米波雷达最大的特点，在于它有夜视能力，它通过电磁波探测目标，对天气不敏感，雨雪、大雾、黑夜都能工作。并且它非常非常稳定，而且特别擅长测速度和距离，所以高速ACC、自适应巡航、AEB主动刹车都很依赖它，在激光雷达普及之前它就是最厉害的辅助驾驶传感器。但它的问题也很明显，那就是分辨率低，它知道前面有东西，也知道速度，但不一定知道那到底是什么，说白了虽然有夜视能力，但视力实在是不咋地。不过，现在最新的4D毫米波雷达，在性能上已经接近32线激光雷达的等效能力，甚至有一些还可以通过算法的优化实现接近64线激光雷达的等效能力。

接下来，聊聊激光雷达。这个东西其实特别好理解，你可以把它想象成，拿激光疯狂扫描世界，它不断发射激光，再根据反射时间建立三维地图。所以它最大的价值不是看见什么，而是精准测距+空间建模，它能知道前面有什么、多远、轮廓是什么样，它把汽车对于空间的感知与理解提升到了一个新的层次，把汽车从辅助驾驶带入了智能驾驶的阶段。

但激光雷达的问题也很现实：第一，就是贵，虽然现在比以前便宜很多，但成本依然不低，并且现在新能源车智能辅助驾驶的功能越来越多，对空间理解要求越来越高，导致很多车型装了不止一颗激光雷达，像理想L9 Livis这种一口气塞了4颗，这不仅是前装成本高，后期维修成本也不低。第二它怕脏，灰尘、泥点、雪花，都可能影响效果。第三，它的数据量巨大，非常吃算力，所以燃油车上基本看不到，因为没有电气架构支撑，没有电力自然没有算力。

接下来又出现了固态激光雷达，早期激光雷达最大的问题是体积巨大，因为里面有360度机械旋转结构，优点是扫描范围非常广，但缺点是贵、大、容易坏，并不适合放在汽车上。所以汽车行业开始推进激光雷达固态化，尽量减少机械结构，让它更小、更稳定、更美观。目前半固态激光雷达是车用主流，分为转镜式，内部有一个小镜子高速摆动，和MEMS微振镜式，用微机电系统做出一个极小的振动镜面，虽说机械结构大幅精简了，但车顶依然会有突起。

直到近年又出现了全固态激光雷达，彻底没有旋转结构，这么一来体积非常小，但由于探测距离短所以无法胜任前方主雷达，目前多用于侧方和后方补盲。很多车企宣传自己有3、4颗激光雷达，其实就是一颗单塔瞭望式的顶部半固态作为前方主雷达，剩下几颗全固态专看侧方和后方，负责应对低矮障碍物的绕行、盲区的监测以及低速极端场景。

最后这两年还新出现了可变焦激光雷达，它主要是为了解决普通激光雷达的另一个缺点——看得远就看不广，看得广就看不远。如果把激光雷达比作相机，普通激光雷达只有一个固定焦段镜头，而可变焦激光雷达有长短焦两个镜头，高速时重点看远处，低速时重点看近处。最近车圈讨论比较多的是华为的方案，华为之前提过远近双焦、可变扫描密度思路，高速把点集中到远处，城区再铺开，提高点云利用率。

结语

我们再把所有东西统一总结一下，其实今天要聊的并非单纯UWB取代超声波雷达这一样，我想表达的是现在新能源车的发展方向，其实已经不是谁传感器最多了，而是谁最会融合这些传感器，因为没有任何一种传感器是完美的。你看，摄像头能理解世界，但怕天气；毫米波稳定，但细节差；激光雷达精准，但贵而且吃算力；超声波便宜，但太笨；UWB定位准，但覆盖范围有限……所以真正厉害的，从来不是某一种雷达，而是车企怎么把它们融合起来。