自动驾驶背后的第三只眼:激光雷达的真相

上个月约朋友去江北吃龙虾,走绕城高速,快出口的时候看到路边护栏上架了个怪东西——方方正正的黑盒子,比旁边的监控摄像头大一圈,伸着个脑袋对着路面。朋友开着车瞟了一眼说,这是激光雷达,测早晚高峰车流的。哦?原来这玩意儿早就跑马路上干活了,我之前还只在自动驾驶样车的顶盖上见过。

你其实早就见过它,只是没认出来

城市道路旁交通监测激光雷达实景图
城市道路旁交通监测激光雷达实景图

大部分人对激光雷达的固有印象,就是自动驾驶汽车顶盖上那个突突转的小疙瘩,像个装在车顶的小电风扇。好像这玩意儿就是为了造车新势力吹概念生出来的。

不对。真不对。

早个十来年,激光雷达就已经在各个冷门角落干活了。南京汤山的滑雪场,冬天开雪前要测全雪场的雪厚,以前是工作人员扛着杆子到处插,一天测不完,现在拿激光雷达沿着雪道开一圈,哪个地方厚哪个地方薄,屏幕上一目了然,省了七八个壮劳力大半天的功夫。

港口停集装箱,桥对不对准箱口,以前靠司机看,现在激光雷达盯着,差一厘米都能给你掰回来。就连考古圈都在用,之前看纪录片,三星堆挖之前,有人拿机载激光雷达扫了一圈周边的山林,把树叶树冠的信号都去掉,直接露出了地下埋了三千多年的古城墙轮廓。不用挖开一棵树,就把整个城的布局摸清楚了。你说神不神。

说透原理,其实就是拿手电筒打靶算时间

机械旋转式车载激光雷达结构拆解图
机械旋转式车载激光雷达结构拆解图

很多科普喜欢讲什么TOF、FMCW,讲多少线多少通道,把人绕的云里雾里。说实话,核心逻辑简单到小学生都能懂。

你晚上拿手电筒照远处的墙,光发出去,碰到墙弹回来,进你的眼睛。激光雷达干的就是一模一样的事,只是把你手里的手电筒换成了极细的激光,把你的眼睛换成了传感器,还加了个超级精准的钟表。

飞行时间法,说白了就是算激光从发出去到弹回来花了多久,光速是固定的,一乘除,距离就出来了。一秒钟能发好几万个激光脉冲,每个点的距离都算出来,拼起来就是整个场景的三维点云图,啥形状啥位置,一目了然。

现在分什么机械式、固态、MEMS,说白了就是怎么让激光扫到整个场景的区别。以前的要整个头转着扫,就是机械式,现在很多不用转了,靠微镜抖或者干脆直接调激光方向,就是所谓的固态,核心没变,还是打激光算距离。哪里有那么多玄乎的噱头。

踩过几个坑,说说网上没真话的误区

踩过几个坑,说说网上没真话的误区
踩过几个坑,说说网上没真话的误区

第一个误区:激光雷达一定比摄像头好。

真不是。我上个月坐朋友的带激光雷达的车,走南京二桥,那天下大雾,能见度不到五十米,激光打出去,半空的水珠就给挡回来了,屏幕上一片乱点,误报了三次前面有障碍物,其实什么都没有。

不管是激光还是摄像头,都怕恶劣天气,谁也别笑话谁。只是激光能测准距离,哪怕光线全黑也能扫出轮廓,摄像头能认清楚牌子文字,能识别红绿灯,互补而已,不是谁取代谁的事。

第二个误区:激光雷达就是给自动驾驶用的。

刚才说了,交通监测、考古、测雪厚、港口对位,甚至现在很多商场的自动门都用小激光雷达,比以前的红外线准多了,不会你站那它半天不开,也不会风吹个塑料袋它就乱开。应用场景多了去了,汽车圈只是最近喊的声音最大而已,占了大部分流量而已。

第三个误区:激光雷达永远贵,降不下来。

早五年,一个车载的好用的激光雷达要几十万,赶上半辆车钱了。现在呢?几万块就能拿到不错的,几千块的也有能用在普通场景的。产业链起来了,量上去了,价格自然就下来了,和当年的摄像头一个路子。没什么神奇的。

不过话说回来,现在很多项目就是炒概念,明明摄像头能解决的事,非要装激光雷达,花几倍的钱,做样子给人看,这种事也不少,挺可惜的,好好的技术,硬生生搞成了面子工程。

我之前也对这玩意儿没什么好印象,觉得都是炒出来割韭菜的,直到上次去江北的智能网联测试场逛了一圈,看了现场演示才改了想法。晚上封闭道路,不开任何路灯,一百米外站了个人穿全黑的衣服,摄像头啥都看不见,激光扫出来,点云清清楚楚能看到头和肩膀,车直接就减速停下了。

那时候我才明白,为什么那么多车企非要咬着牙装这玩意儿,确实有摄像头比不了的地方。黑夜、逆光、障碍物挡了一半,这些场景里,激光的优势真的没法替代。

就是现在还是不算便宜,装车之后成本涨一大块,终端售价就得涨,买单的还是消费者。只是不知道这个降价的过程,还要走多久。

昨天下班走中山东路,路口绿化带又架了个新的黑盒子,我停在红灯那瞟了一眼,看样子就是激光雷达,估摸着是测路口排队长度给信号灯调时长用的。估计再过个三五年,这种盒子会布满大街小巷,我们天天走在路上被它扫,却还是多半叫不出它的名字,就像二十年前刚出现在路口的摄像头一样。

技术这东西,从来都是悄悄改变生活,喊的最响的那些,反而未必是最后走的最远的。

作者|科技

排版|科技

审核|阿辰

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