在汽車發(fā)展競賽以及各大企業(yè)發(fā)布產(chǎn)品時，有一個必備的競賽項目成為了各大企業(yè)努力的難題，就是輔助駕駛，也可以說為未來自動駕駛打基礎的入門功課，而這項功課，對于當下時代發(fā)展和未來汽車的走向，都起著至關重要的因素。
輔助駕駛的演變過程
輔助駕駛在最初形態(tài)，就是一個非常簡單的功能，甚至很多消費者購買以后完全沒用過的一項功能——定速巡航：在汽車行駛時，設置好最高時速限制，可以解放持續(xù)踩油門的右腳，只需要控制方向盤，車輛會保持勻速前進的姿態(tài)進行駕駛，在當年的那個年代，這已經(jīng)是跨時代的技術突破，電子傳感器需要干預和設置發(fā)動機以及變速箱匹配到固定時速，而對于眾多消費者，這個功能真的是可有可無，甚至很多人壓根不知道該這么用？
為什么說定速巡航可有可無？定速巡航的駕駛環(huán)境過于苛刻，前方不能有車輛干擾，否則保持勻速前進的姿態(tài)下，車主依舊會提心吊膽，即便是解放了右腳不用時刻踩油門，也沒辦法解決車主駕駛的緊張心態(tài)，腳依舊時刻搭在剎車踏板上，保證遇到前方有車輛時第一時間剎車減速，即便是擁有自動剎車功能，在強制降低速度以后，也無法實時提升速度，而這就是輔助駕駛的最初形態(tài)，甚至這個 " 輔助 "，起的可能還是副作用。
隨著眾多傳感器被移植到車上，尤其是在車輛前方搭載以后，定速巡航開始進化，變成現(xiàn)在我們熟知的自適應巡航，聽到名字想必大家就有所理解，在定速巡航的基礎上進行升級，可以用傳感器探測前方車輛，從而根據(jù)被跟車輛速度實現(xiàn)自身車輛的車速變化，在設置到最高車速以后，前方有跟車車輛時，傳感器會根據(jù)前方車輛速度變化，實時變更自身車輛時速，保持最優(yōu)的跟車距離；在自適應巡航誕生以后，才是真正的起到了長途 " 輔助 " 駕駛的作用，也才真正讓 " 巡航 " 功能，被更多消費者熟知和使用。
既然能夠 " 解放 " 腳，
那能不能 " 解放 " 手呢？
答案放在今天，還是比較模糊的，為什么是模糊的呢？因為放在目前的交通法規(guī)，是不允許手松開方向盤，但按照目前企業(yè)宣傳的輔助駕駛等級來看，轉向系統(tǒng)是無需人為干涉的。
所以，大家應該已經(jīng)理解，其實從目前的輔助駕駛能力上，是可以解放雙手；在車身除了前方搭載傳感器和攝像頭以外，在車身周圍也同樣布置傳感器以及攝像頭，這樣汽車在行駛時就可以實時檢測周圍，對周圍進行建模，檢測行駛地標線，通過對地標線的學習和數(shù)據(jù)算法，可以將車身的轉向系統(tǒng)以及地標線檢測進行融合，在實時檢測地標線的同時，通過芯片算法進行實時運算，再對轉向系統(tǒng)的操控，就可以將車輛實時變化從而使車輛時刻保持在車道最居中的位置；舉一個簡單的例子，用人來比喻，人走在路上，人眼看到路況以后，大腦會有自己的思維和想法，然后控制下肢系統(tǒng)，避免障礙物，走到目的地，而這個輔助功能就是目前的車道居中保持輔助。
車道居中保持輔助搭配前文所說的自適應巡航功能，就構成了目前行業(yè)內最基本的輔助駕駛，也被稱之為 L2 等級的輔助駕駛，可以完成在長途駕駛中，非常有效且簡單的減輕疲勞的作用，而這樣的系統(tǒng)也構建了目前輔助駕駛和自動駕駛的最基礎的功能。
激光雷達有什么作用？
目前輔助駕駛的硬件通過毫米波雷達以及攝像頭等傳感器進行對車輛周邊的實時運算，而目前的硬件相對來說都有各自的優(yōu)劣勢，關于優(yōu)劣勢，會在下面一個環(huán)節(jié)去敘述，而在輔助駕駛上，想要突破更高的上限，尤其是進階自動駕駛甚至無人駕駛階段，就要去嘗試更高階的硬件去完成想要的效果，激光雷達，就被推了出來。
先不去考慮激光雷達是否會對輔助駕駛或者自動駕駛更上一步的功效，就目前眾多品牌企業(yè)在激光雷達的競賽當中，證明激光雷達確有效果，從小鵬 P5 的兩顆，到極狐 α S 的三顆，再到廣州車展機甲龍上的四顆，效果沒看到，但是大家在數(shù)量上卻比的不可開交，可見，作用一定有，但是有多大作用呢？
提到作用有多大，就要先了解什么是激光雷達，激光雷達有什么作用。
激光雷達最早出現(xiàn)在軍事，醫(yī)學等領域設施上，用來建模和探測距離等，由于成本過于昂貴，離我們老百姓還是有著很遠的距離；后來，因為激光雷達的成本壓縮以及普通設備對算法上的提升，逐漸出現(xiàn)在了大眾視野。
激光雷達的工作原理其實相對來說很好理解，激光雷達的工作原理也叫飛行時間測距法，由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信息處理三部分組成；發(fā)射系統(tǒng)對目標發(fā)射探測信號，也就是一道激光束，然后激光束照射到目標物體以后進行反射，激光雷達內部的接收系統(tǒng)對反射的激光進行時間比對（約為 30 萬千米 / 秒），通過信息處理系統(tǒng)計算和處理，計算出距離目標的距離。
其實說到這可能還有很多人有一些不太理解，我們打一個比方，假如我們處在一個伸手不見五指的密封空間內，手里拿著一個手電筒，打開手電筒照射前方，通過手電筒的光照射在物體以后，再由物體對光的反射，眼睛接受物體反射的光，大腦對光反射的環(huán)境計算，這樣，就有了一個基本的探測流程，在探照過程計算光的飛行時間探測距離，而這一個基本流程的獲取位置和距離信息中，我們稱之為 " 點云 "。
在我們汽車上使用的激光雷達，用一道光束在短時間內發(fā)射到不同區(qū)域，怎么實現(xiàn)這個過程？
有兩種方式，一種是讓發(fā)光的發(fā)射系統(tǒng)自身運動，通過在固定時間內運動次數(shù)達到一定，就可以在出點數(shù)固定的情況下，獲取更多的點云；另一種方式就像我們當年上學坐在窗戶邊上的 " 淘氣學生 "，拿一個小鏡子，通過鏡子反射的光晃其他同學一樣，通過一個反射裝置，對發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射出去的激光束進行反射，在固定時間內對反射 " 鏡子 " 裝置運動一定的次數(shù)，也可以在僅有一個出點數(shù)的情況下，獲得定量的點云效果。
這樣，就能在固定時間內，探測到想要的范圍信息，也就構成了激光雷達的基本工作流。
激光雷達的優(yōu)劣勢
目前，激光雷達更多在非量產(chǎn)車上，所以還很少有消費者能夠體驗到，而目前能夠體驗到的更多是之前的毫米波雷達和攝像頭等傳感器達到的輔助駕駛，關于毫米波雷達和攝像頭已經(jīng)能夠滿足很多輔助駕駛功能，為何一定要追求激光雷達？他們之間有什么差別呢？
毫米波雷達是通過一種電磁波形式，而毫米波頻段比較特殊，頻率高于無線電，低于可見光和紅外線，頻率范圍大概為 10GHz-300GHz 之間，也是非常適合車載領域的頻段；毫米波雷達和激光雷達在探測上的工作原理很相似，發(fā)射脈沖（波形）獲取信息，再通過信息處理計算出目標距離，而因為反射和回波信號決定了信息的內容和質量，所以，毫米波雷達無法保證信號承載的信息的分辨率，只能通過頻率增加才能增加分辨率，而在這點上，毫米波雷達大不如激光雷達。
因為激光雷達發(fā)射的電磁波是一條直線，主要以光粒子發(fā)射，而毫米波發(fā)射出去的電磁波是一個錐形的波束，所以在相比毫米波雷達，激光雷達在探測精度、范圍以及穩(wěn)定性上，更具有優(yōu)勢，可以達到厘米級。
而在抗干擾上，由于激光雷達通過發(fā)射光束進行探測，容易受到外界環(huán)境影響，光束受遮擋以后就不能正常使用，尤其是在雨、雪、霧霾、沙塵暴等特別惡劣的天氣中，會受到影響；而毫米波引導頭穿透霧、煙、灰塵能力強，所以在糟糕天氣也有很好的效果。
因為兩種傳感器各有優(yōu)劣，所以還不存在完全取代的說法，更多的是起到相輔相成的效果。
說完毫米波雷達，包括超聲波傳感器，工作原理和前兩者類似；還有一個很重要的就是攝像頭，攝像頭在對整車的前后左右進行搭載以后，對周圍環(huán)境的圖像信息實時傳輸給計算系統(tǒng)，但攝像頭記錄的信息只能做到 2D 效果，就是我們理解的圖片形式，無法做到 3D 感知，這樣對一些物體的模型和概念就有一些模糊，但因為攝像頭能夠拾取到的信息非常直接，比如在左右攝像頭可以非常清晰的探測到路面的地標線，所以，攝像頭在輔助駕駛中，也是起著至關重要的作用。
眾多傳感器，分工明確，各司其職，就鑄造了目前我們能夠體驗到的輔助駕駛。
除了工作原理，激光雷達還有一個特點，因為光束的探照范圍是通過多個點云來實現(xiàn)，而想要探照模型更清晰，就要有更多的反射信號，從而來對環(huán)境進行更清晰的測量，而反射信號越多，就需要更難的計算系統(tǒng)，也就是說，需要一個更聰明的計算系統(tǒng)，在計算模塊上，需要更強的 " 算力 "，來處理和實時計算這些返回的信號和建模信息。
為啥一定要激光雷達
其實目前只有企業(yè)心里有一個非常明確的定義，為啥都在爭相恐后的搭載激光雷達，畢竟在廣州車展上，已經(jīng)有了搭載四顆激光雷達的機甲龍了，看著各家企業(yè)在堆數(shù)量的同時，似乎感覺激光雷達一定會對輔助駕駛有強化作用。
前文已經(jīng)剖析過了激光雷達、毫米波雷達以及攝像頭的各司其職的作用，那為啥一定要引入激光雷達呢？
從目前來看，在毫米波雷達搭配攝像頭等傳感器完成的工作流，已經(jīng)能夠滿足目前我們減輕駕駛疲勞的工作效率，而在一些無人送貨車等裝備上，也不見得一定要加入激光雷達才能實現(xiàn)，當然，當激光雷達的成本價格下探到車企和消費者可以接受的程度上，對于硬件的升級也是一定的。
前文分析過激光雷達相較于其他傳感器的優(yōu)劣勢，就證明激光雷達的確是獨樹一幟的存在。
從原理分析，在輔助駕駛處理單元內部，激光雷達負責主要的周邊探測建模，毫米波雷達用來輔佐激光雷達，并且還可以在惡劣天氣下做出更好的回饋，加上攝像頭提供 2D 的實時影像，3D 建模搭配 2D 影像，就可以更好的用算法和數(shù)據(jù)學習能力，對周邊的信息做到更精確的探測，更精確的周圍信息，就更能有利的提升輔助駕駛的能力，當然，也要建立在算力達標的情況下，保證流暢的數(shù)據(jù)計算和操作處理。
# 總結
雖然激光雷達一定可以幫助輔助駕駛能力進行提升，但這個提升絕不只是在硬件堆積上就能夠提升，輔助駕駛的運算、數(shù)據(jù)以及算法優(yōu)化，才是決定了輔助駕駛的上限和能力，而同樣在僅有毫米波雷達和攝像頭時，不同企業(yè)的輔助駕駛能力和優(yōu)化也是不同的。
所以，希望車企在宣傳時搭載激光雷達數(shù)量上的堆積不是噱頭，背后能夠真正在搭載激光雷達以后對算法、數(shù)據(jù)以及優(yōu)化做到深研，這樣，才能讓消費者得到最好體驗感，也能保證消費者未來的認可，而關于輔助駕駛，終將會在未來某天晉升為自動駕駛，究竟需要多久，拭目以待。
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