關於鐳射雷達的 11 個謠言，你不得不知
公眾號/新智駕
新智駕按：鐳射雷達目前已經成為了自動駕駛的關鍵感測器之一，市面上也出現了多種產品選擇，但關於鐳射雷達，一直流傳著一些說法，但非專業人士對這些說法一時難以辨別，本文梳理了11個關於鐳射雷達的“謠言”，將帶讀者一探究竟。
本文作者裴軍，矽谷鐳射雷達公司 Cepton 創始人兼 CEO。雷鋒網新智駕獲經授權轉載。
1. 鐳射雷達是一種非常高科技的裝置
*蝙蝠的聲波演示
鐳射雷達是在20世紀60年代早期脈衝鐳射被髮明出來之後不久發明的，原理其實非常簡單，就像蝙蝠根據從物體反射回來的聲波來測量與物體的距離一樣，鐳射雷達只是將聲波換成了光波。
鐳射雷達所做的，是發射出一段脈衝並測量它從物體反射回來的時間。由於光速是恆定的，因此很容易就可以通過測量光波的飛行時間來計算距離。
這一物理學基礎在過去的半個世紀中都沒有改變，因此鐳射雷達的工作原理仍然是相當簡單的。
2. 鐳射雷達價格高昂
*可見脈衝鐳射二極體
雖然在很長一段時間內，由於鐳射源高昂的價格，鐳射雷達的價格的確一直居高不下，但鐳射二極體的發明大大降低了鐳射雷達的成本。
如今，花費不超過1美元就可以買到一個可見脈衝鐳射二極體，鐳射源的價格不再是影響鐳射雷達價格的主要因素。對於能夠進行多點測量的成像鐳射雷達來說，增加的成本通常與其成像方法有關。
採用Cepton 微動技術（MMT）的創新方法制造出的成像鐳射雷達，其價格不會超過普相機的價格。
3.固態鐳射雷達沒有運動的部件，是最好的方法
沒有運動部件的固態鐳射雷達只改進了鐳射結構的一個方面。無磨損的結構增強了鐳射雷達的可靠性。然而，無磨損的機構，也會使得鐳射雷達效能大打折扣。
最能夠說明問題的表現就是鐳射雷達的測量距離減小，視場角縮小，或者對環境光源（如陽光）更敏感。
此外，固態鐳射雷達的高成本也成為了阻礙其在消費者市場大規模部署的因素。
4. Flash鐳射雷達是最好的成像鐳射雷達
*美國國家航空航天局的Flash鐳射雷達成像
美國國家航空航天局在進行空間站對接操作時使用了Flash鐳射雷達。其使用的鐳射雷達有較高的解析度和較長的檢測距離。
然而，為實現所需的效能，鐳射雷達所使用的波長（1550nm）和所需的功率（~100千瓦的峰值功率） 導致其成本遠遠超過一百萬美元。
雖然Flash鐳射雷達的成像效能確實是最好的，但是一般的汽車都用不上耗資一百萬的感測器。
5. 1550鐳射對人眼來說才是安全的，905不是
*波長示意圖
人眼安全受到許多因素的影響，而不僅僅是波長。除波長外，安全等級還取決於功率，發散角，脈衝持續時間，曝光方向等因素。
在類似的其他條件下，在安全的範圍內，1550nm鐳射的功率要比905nm鐳射的高。然而，工程師們傾向於設計靈敏的光學檢測器，這種檢測器不需要高功率鐳射器。相比高成本的1550nm鐳射光源，基於矽工藝的905nm鐳射更加合適，特別是在對成本高度敏感的汽車市場。
6. 鐳射雷達無法在不良的天氣條件下工作
*機場惡劣的天氣條件
實際上，鐳射雷達和相機一樣，都是光學裝置。如果出現大霧阻擋了一切光的傳輸，那麼鐳射雷達的確會失效。然而，為了量化這種影響，航空業已經明確地定義了“能見度”這一物理量，即在不明亮的背景下，可以看到和識別光強為1000坎德拉的光源的最大距離。
根據目視飛行規則的著陸限制，當能見度大於1800英尺，鐳射雷達的效能是不會受到影響的。
7. 鐳射雷達僅適用於汽車
*阿波羅11號使用鐳射第一次精確地測量到了地球和月球之間的距離
鐳射雷達是近些年才開始用於汽車的。
在半個世紀前鐳射雷達剛被髮明出來時，其最為人熟知的應用是測量地球和月球之間的距離。後來，鐳射雷達被用於測量地面與雲的距離和其他天氣條件。
如今，鐳射雷達可用於任何需要測量物體距離的應用中。隨著鐳射雷達成本的下降，鐳射雷達將會用於諸如交叉路口、安防和其他基礎設施中。
8. Cepton的微動技術與MEMS相同
*Cepton Vista 車用鐳射雷達
Cepton發明的微動技術（MMT）利用無摩擦的電磁驅動運動來進行光學掃描。這一設計與MEMS是不相同的，MEMS主要利用振鏡來進行光束掃描。
Cepton鐳射雷達的光程中沒有涉及到任何振鏡，簡化結構的同時，還將光能損失保持在最低水平。
9. 鐳射雷達必須採用紅外光
只要是可以產生短脈衝的光波，鐳射雷達就可以採用。
實際上，勘測用鐳射雷達就時常採用綠色鐳射。對於汽車應用，任何可見鐳射都會導致駕駛員分心，因此通常選用人肉眼看不到的紅外光。適當的濾波還可以提高鐳射雷達在環境光下的效能，例如在汽車前照燈的光照下。
10. FMCW鐳射雷達比TOF雷達要好
FMCW（調頻連續波）鐳射雷達測量的是光波的相位差而不是飛行時間，因此它具有更高的測量精度（從毫米到微米）。如此高的精確度對於勘測應用來說是有必要的，但汽車在進行障礙物檢測時，並不需要這種精確度，釐米級的精度就夠了。
FMCW鐳射雷達十分複雜，成本高昂，即使是對L4到L5的自動駕駛應用也沒什麼吸引力。
11. 用攝像頭、雷達或兩者的組合就可以取代鐳射雷達
*L3以上的未來交通
鐳射雷達最突出的特點是在測量三維物體時也有較高空間解析度。雷達可以檢測到停在前方的汽車，但無法判斷該車是停在前方還是側方。在沒有足夠環境照明的情況下，攝像頭也將變得毫無用處。
實際上，鐳射雷達、雷達和攝像頭有望共同配備在L3及以上的自動駕駛車輛中。