一个雷达好几万 自动驾驶都有哪些秘密

【卡车之家 原创】在之前的《雷达满天飞 自动驾驶现在发展到啥样了？》文章中我们已经提到，当下自动驾驶所采用的解决方案是多类型雷达与摄像头的组合，但具体这些雷达是如何工作的呢？为了让大家更形象的了解车用雷达的工作方式，我们就以下面这台福田M4自动驾驶轻卡作范本，详细为大家解读。

首先，眼前这台自动驾驶卡车是以福田欧马可M4为基础而打造的试制车，车上搭载了全套的自动驾驶系统。虽然车辆在外观上并没有太多改动，但我们能从车辆的保险杠与侧护板上看到很多后装的雷达组件。

从硬件上可以看出，此次福田所采用的雷达系统主要包含激光雷达与毫米波雷达，由于两种雷达在性能上能够相互补缺对方的短板，故这也是当今行业内普遍采用的组合方式：激光雷达负责精确建模，抗干扰能力弱；毫米波雷达负责精确制导、跟车，抗干扰能力强。

我们从外观上就可以大概判断出来雷达的类型，以这辆福田M4为例，圆柱形的雷达为16线激光雷达、方形磨砂表面的是毫米波雷达、方形抛光面的为4线激光雷达。当然，这种直观的判断也只能区分雷达的大致类别，细分产品还需要做进一步确认，比如16线、32线、64线激光雷达的外观就非常类似。

侧方位16线激光雷达

侧后方毫米波雷达

除了前保险杠之外，车辆的左右侧方位、左右侧后方也分别搭载了16线激光雷达与毫米波雷达，主要是探测车辆周围的车流环境，以实现自动变换车道等功能。

●  机械式激光雷达与固态激光雷达有啥不一样？

图为Ouster的64线雷达 价格12000美元

这台由福田M4所改造而来的自动驾驶卡车，所使用的激光雷达为机械式激光雷达，而此类激光雷达同时也是自动驾驶系统中最昂贵的硬件，更有的甚至比车价还高。去年美国Ouster公司宣布推出“经济型”机械式激光雷达，虽然其价格仅为市场价的五分之一，但单个的价格还是需要12000美元，折合超过8.3万元人民币。

不仅如此，机械式激光雷达还有制造难度高、调试周期长等弊病，所以当下众多激光雷达企业也都在积极研发固态激光雷达。

固态激光雷达

区别于机械式激光雷达，固态激光雷达外观上最大的不同在于取消了机械式旋转组件，雷达的表面更加平整，能够做隐蔽式安装，更加利于整车过检。与此同时，固态激光雷达还具有结构简单、尺寸小、成本低廉、使用寿命长等额外优势。

固态激光雷达内置的微振镜

目前固态激光雷达主要的研发方向以MEMS技术居多，该技术是通过雷达内部微振镜对激光射线的折射来改变单个发射器的发射角度进行扫描，由此形成一种面阵的扫描视野。除了MEMS技术之外，固态激光雷达还有基于相控阵、3D Flash技术的研发路线，但后两者的技术可靠性与生产难度更加不适合量产化。

速腾聚创的固态激光雷达——RS-LiDAR-M1 Pre

纵然固态激光雷达有诸多优势，但目前没有任何一家雷达厂商能够量产，究其原因主要是技术的不成熟：如何实现光路的精确控制，提高分辨率、视场角，如何实现激光回波的高信噪比检测，提高探测距离等都是亟需解决的问题。

●  自动驾驶系统的大脑——工控机

工控机一般都被放置在驾驶室内部

所有自动驾驶的车辆都会搭载一个叫做工控机的东西，如果把雷达和摄像头比作自动驾驶的眼睛、耳朵的话，那么工控机就是自动驾驶的大脑。工控机一般都会被放置在驾驶室内，此次我们所接触到的福田M4自动驾驶轻卡共安装了两台工控机，位置则在车辆原本的卧铺位置。

两台工控机各司其职，其中一台负责将雷达、摄像头等传感器所采集到的信息进行加工、筛选，提取出其中有价值的内容，另外一台则是根据加工过的数据进行计算，并对车辆进行控制。

●  小结：

其实从实用角度来看，当下自动驾驶的完成度还没有达到可以量产并广泛应用的要求，不仅技术方面还不够成熟，其高昂的制造成本也是一个非常大的阻碍，而相信随着后续固态激光雷达技术的逐步推进，我们能够看到更加精巧、更加便宜的自动驾驶卡车。（图/文 王建鑫）