曾經(jīng)被罵傻瓜技術(shù)？激光雷達(dá)逆襲汽車圈，華為896線雷達(dá)憑啥？

你還記得多年前科技圈那句狂言嗎？說搞激光雷達(dá)的都是傻瓜，放著成熟的視覺方案不用，偏折騰貴又難用的新東西，純純瞎耽誤工夫。結(jié)果才短短幾年，這話早就成了圈里的笑談，激光雷達(dá)不但沒涼，反而殺進了各行各業(yè)，現(xiàn)在更是成了智能汽車圈的香餑餑。

激光雷達(dá)測距離的邏輯其實很簡單，核心就是ToF飛行測距法，說白了就是算激光跑個來回的時間，乘以光速再除以二，障礙物離車有多遠(yuǎn)，一下子就能算準(zhǔn)。只測單個點肯定沒用，想要拿到整個周圍環(huán)境的完整三維信息，就得不停調(diào)整激光的發(fā)射角度。

最早的激光雷達(dá)思路特別粗暴，直接把一堆激光器塞進圓筒，讓整個裝置瘋狂旋轉(zhuǎn)，掃一圈就能拿到一圈的點數(shù)據(jù)。可這種設(shè)計缺點太扎眼，一套下來動輒幾十萬，普通家用車根本用不起。而且天天轉(zhuǎn)的機械結(jié)構(gòu)很容易磨損出問題，車頂頂著個大圓筒樣子也丑，很快就被行業(yè)淘汰了。

既然轉(zhuǎn)整套裝置太麻煩，工程師換了個思路，把激光器固定住，靠反光鏡改變激光方向，這就是現(xiàn)在主流半固態(tài)激光雷達(dá)的核心邏輯。最早的半固態(tài)方案用六棱柱反光鏡旋轉(zhuǎn)，激光打在鏡面上就能實現(xiàn)水平掃描，垂直方向還是得多排激光器配合才行。

后來有工程師改成雙鏡架構(gòu)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鏡管水平掃描，另一個振鏡管垂直角度調(diào)整，就跟老式CRT電視逐行掃畫面一樣，只用單個激光器就能覆蓋整個視場范圍。還有更輕巧的方案，就是用MEMS振鏡代替復(fù)雜的大機械結(jié)構(gòu)，靠電流控制鏡子小范圍偏轉(zhuǎn)，就能精準(zhǔn)調(diào)整激光方向。

不過單顆MEMS振鏡的偏轉(zhuǎn)角度有限，得要多顆配合才能覆蓋足夠大的掃描范圍。除了反射方案，也有人用棱鏡折射原理做掃描，或是調(diào)整激光頻率改變折射角度，可這些方案要么掃描不均勻，要么還是離不開額外機械結(jié)構(gòu)，說到底都屬于半固態(tài)范疇。

想要徹底甩掉機械結(jié)構(gòu)，還得靠全固態(tài)激光雷達(dá)。比如光學(xué)相控陣方案，通過控制多束激光的相位差，利用光的干涉直接改變發(fā)射方向，可相干干擾的問題到現(xiàn)在都沒法完美解決，離大規(guī)模量產(chǎn)還有不小的差距。

另一種Flash方案更像拍照，一次性發(fā)射整個面的激光，用陣列接收器一次性接收數(shù)據(jù)，連掃描步驟都省了，可一直沒做好成本和分辨率的平衡，至今也沒能大規(guī)模上車。

視覺方案已經(jīng)用了上百年，很多人搞不懂為啥非要折騰激光雷達(dá)。其實不管是人眼還是攝像頭，都有天生的缺陷，暗光環(huán)境看不清細(xì)節(jié)，逆光或是進出隧道會被強光晃瞎，判斷距離也不夠精準(zhǔn)，跑高速的時候很容易引發(fā)追尾事故。

激光雷達(dá)自帶發(fā)射光源，完全不受環(huán)境光影響，天生就能精準(zhǔn)測距，剛好補上了視覺方案的所有短板。不過過去激光雷達(dá)最大的痛點就是分辨率不足，主流機型在100米外的點間距都有0.26米，一只狗子大小的物體只能反射出幾個點，根本沒法快速識別，高速行駛根本來不及反應(yīng)。

華為推出的896線激光雷達(dá)，直接把縱向分辨率拉到了行業(yè)新高度。比之前主流的192線提升了四倍，100米外的垂直點間距縮小到了6厘米，就算是手機大小的物體都能被精準(zhǔn)探測到。這還不是它最核心的亮點，真正的殺招是雙光路一體雙焦架構(gòu)。

這套架構(gòu)其實借鑒了人體的工作邏輯，把高清長焦和廣角兩套光路集成在了同一個雷達(dá)里。長焦部分的視場角更小，橫向點密度更高，相當(dāng)于把算力集中在視野中心區(qū)域，做出了類似人眼黃斑區(qū)的高分辨率效果，55米外都能看清小狗搖尾巴。

官方給出的對比數(shù)據(jù)最直觀，老款192線雷達(dá)只能在100米外識別30厘米的小目標(biāo)，高速上車速最多只能控制在80公里每小時。華為全新的896線雙光路雷達(dá)，能在120米外識別14厘米的小目標(biāo)，高速車速可以拉到120公里每小時，完全符合國內(nèi)高速的限速要求。

暗光環(huán)境的性能差距更明顯，老款192線只能在42米外識別低反光物體，華為這款雷達(dá)的識別距離直接達(dá)到122米，完全覆蓋了夜間高速行駛的安全需求。之前放出的現(xiàn)場實拍演示沖擊力拉滿，無路燈的高速路上，車輛以120公里每小時行駛，旁邊停著大卡車，路面散落著各種障礙物。

路錐、紙箱、橫躺的輪胎甚至趴在地上的靜態(tài)小狗，搭載這款雷達(dá)的車輛絲滑變道避開了所有障礙，全程沒有任何卡頓。這其實意味著，圖像級激光雷達(dá)的時代真的來了。當(dāng)激光雷達(dá)的分辨率接近視覺效果，再和視覺、毫米波雷達(dá)融合，汽車的環(huán)境感知能力就能遠(yuǎn)超人類眼睛。

智能駕駛的核心從來不是復(fù)刻人類開車的方式，而是拓展人類感知的上限。當(dāng)年被全網(wǎng)群嘲的“傻瓜技術(shù)”，靠一代代技術(shù)迭代成了智能駕駛安全的標(biāo)配。未來的每一輛智能汽車，估計都會用上多傳感器融合的方案，在極端路況下給駕駛員守住安全底線。

參考資料：中國汽車報 華為896線激光雷達(dá)賦能智能駕駛