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深度解讀

智能駕駛感知技術路線之爭:激光雷達與純視覺方案的比較與發展趨勢

fun88网页下载 來源:電子發燒友2025-08-19 我要評論(0 )   

智能駕駛領域正經曆一場關(guan) 於(yu) 感知技術路線的戰略性競爭(zheng) ,激光雷達與(yu) 純視覺方案代表了兩(liang) 種不同的技術路徑。激光雷達通過高精度三維點雲(yun) 提供精確距離和空間信息,純視覺則...

智能駕駛領域正經曆一場關(guan) 於(yu) 感知技術路線的戰略性競爭(zheng) ,激光雷達與(yu) 純視覺方案代表了兩(liang) 種不同的技術路徑。激光雷達通過高精度三維點雲(yun) 提供精確距離和空間信息,純視覺則依賴算法處理圖像數據以模擬人類視覺感知。兩(liang) 者各有優(you) 劣,且在不同應用場景下各具優(you) 勢。隨著技術進步和成本下降,行業(ye) 正逐漸形成分層技術路線:入門車型采用純視覺方案以控製成本,高端車型則通過多傳(chuan) 感器融合提升安全性。這一趨勢不僅(jin) 反映了技術演進的客觀規律,也體(ti) 現了市場對不同價(jia) 位段消費者需求的精準把握。未來,純視覺與(yu) 激光雷達的融合將成為(wei) 主流方向,通過軟硬件協同優(you) 化,在成本與(yu) 安全性之間尋求最佳平衡,而政策法規的完善將為(wei) 技術路線選擇提供更加明確的指引。
技術原理與(yu) 感知方式的差異

激光雷達(LiDAR)與(yu) 純視覺方案在感知原理上存在本質區別。激光雷達通過發射激光束並測量反射時間差來獲取精確的距離信息,每秒可發射數十萬(wan) 至上百萬(wan) 個(ge) 激光點,形成三維點雲(yun) 圖 。這種技術能夠直接提供目標物體(ti) 的三維坐標、形狀和位置,不受光照條件影響,在黑暗、弱光甚至部分惡劣天氣條件下仍能保持穩定工作。例如,華*ADS係統采用的192線激光雷達在暗光環境下點雲(yun) 密度增強,對行人及動物的識別準確率顯著提升。然而,激光雷達對濃霧等極端天氣條件仍有局限性,且機械式雷達存在體(ti) 積大、功耗高、壽命短等問題。

純視覺方案則依賴於(yu) 攝像頭采集圖像數據,通過深度學習(xi) 算法進行環境感知和理解。攝像頭本質上是二維傳(chuan) 感器,需要通過算法推算深度信息,如雙目視覺利用視差計算距離,單目視覺則依賴神經網絡進行深度估計。純視覺方案的優(you) 勢在於(yu) 能夠捕捉豐(feng) 富的語義(yi) 信息,如交通標誌、信號燈顏色、文字等,這與(yu) 人類駕駛員的感知方式更為(wei) 接近。但視覺方案對光照條件高度敏感,強光、逆光或低光照環境下圖像質量會(hui) 顯著下降,影響目標識別的準確性。此外,純視覺在極端天氣條件下的表現也相對受限,如雨雪、濃霧等會(hui) 顯著降低攝像頭的感知能力。

從(cong) 數據處理角度看,激光雷達生成的點雲(yun) 數據需要強大的算力進行實時處理,對計算平台提出了較高要求。而純視覺方案則需要處理高分辨率圖像數據,並依賴深度學習(xi) 模型進行場景理解,同樣對算力有較高需求。隨著技術發展,激光雷達的點雲(yun) 處理算法和視覺方案的深度學習(xi) 算法都在不斷優(you) 化,但兩(liang) 者在數據類型、處理方式和信息表達上仍有顯著差異。

成本、可靠性與(yu) 環境適應性對比

在成本方麵,激光雷達與(yu) 純視覺方案差距顯著。早期激光雷達成本高昂,單顆價(jia) 格超過1萬(wan) 元人民幣,而純視覺方案的攝像頭成本僅(jin) 幾十美元,這使得純視覺方案在硬件成本上具有明顯優(you) 勢。然而,隨著固態激光雷達技術的成熟和量產(chan) ,這一差距正在縮小。2025年,主流固態激光雷達(如Q*** S3)的量產(chan) 價(jia) 格已降至100-1000美元區間,部分廠商(如深圳力*)的目標價(jia) 格為(wei) 6000-8000元人民幣/台 ,這使得激光雷達在中高端車型中的應用變得更加可行。

在可靠性方麵,激光雷達通過IMU(慣性測量單元)融合技術可消除顛簸導致的點雲(yun) 畸變,提升定位精度 。例如,基於(yu) MSCKF的IMU與(yu) 激光雷達緊耦合定位方法能有效解決(jue) 點雲(yun) 畸變問題,在室外場景下實現高精度的建圖和定位 。而純視覺方案則通過端到端深度學習(xi) 模型優(you) 化複雜場景識別,減少誤觸發。小汽車2025年推出的圖AI智駕係統通過算力優(you) 化,將總算力提升至508TOPS,達到主流水平的4-6倍,配合車端大模型與(yu) 超高清環境感知技術,提供了更安全、更連貫的智能駕駛體(ti) 驗。

在環境適應性方麵,激光雷達在雨霧天氣中表現優(you) 於(yu) 純視覺方案。例如,鴻智行的激光雷達係統能穿透雨幕勾勒障礙物輪廓,而4D毫米波雷達則可在雪地標線缺失等極端場景下保持穩定工作。相比之下,純視覺方案在夜間、弱光環境下需要依賴算法優(you) 化,如小G*的AEB係統在夜間無路燈情況下,仍能實現130km/h的刹停,這主要得益於(yu) 其端到端重寫(xie) 後的算法優(you) 化 。然而,在濃霧等極端天氣條件下,激光雷達的性能也會(hui) 受到限製,而純視覺方案則更為(wei) 脆弱。

車企技術路線選擇策略與(yu) 市場推廣動態

2025年國內(nei) 車企在智能駕駛感知技術路線上的選擇呈現出明顯的分層策略。小*汽車在入門車型上采用純視覺方案,取消激光雷達以控製成本,起售價(jia) 降至17.68萬(wan) 元;而在高端車型上仍保留激光雷達,形成”入門純視覺、高端多傳(chuan) 感器”的分層策略。

則采取更為(wei) 精細化的市場分層策略。其ADS 4.0係統在高端車型中仍標配激光雷達(4顆),構建360°全維度環境感知體(ti) 係;而中端車型采用視覺方案,形成”高端融合、中端純視覺”的市場布局。華通過激光雷達、視覺感知、毫米波與(yu) 超聲波的融合,構建了多維度感知能力,其GOD(通用障礙物識別)大網和PDP(預測決(jue) 策規控)網絡在複雜場景中表現出色,如在110公裏測試中僅(jin) 出現3次接管情況,包括道路施工需跨越雙黃線繞行、紅燈變換後未識別,以及左轉時誤判直行紅燈。

快跑的策略也值得分析。盡管有傳(chuan) 聞稱百將轉向純視覺路線,但其2025年在上海啟動的全無人測試仍依賴多傳(chuan) 感器融合方案,如極版配備激光雷達 。然而,在迪拜的項目中,百*明確使用4顆禾賽激光雷達。

其他車企堅持激光雷達路線,ET 搭載1550nm混合固態雷達,探測距離達500米,強調遠距離感知優(you) 勢;理 、比等傳(chuan) 統車企則采取更為(wei) 謹慎的融合方案,在確保安全的前提下逐步推進技術升級。阿12甚至推出”三激光雷達方案”,成為(wei) 30萬(wan) 級唯一采用三雷達的車型,強調”安全平權”理念 。

技術融合趨勢與(yu) 未來發展方向

隨著技術進步和成本下降,純視覺與(yu) 激光雷達的融合正成為(wei) 行業(ye) 主流趨勢。這種融合方案可以充分發揮兩(liang) 者的優(you) 勢,彌補各自的不足。例如,華*ADS係統通過激光雷達與(yu) 視覺、毫米波雷達的協同,構建了多維度感知能力,其GOD大網直接使用傳(chuan) 感器原始數據構建模型,避免了數據在轉換和融合過程中的信息損失和誤差積累。

技術融合主要體(ti) 現在三個(ge) 層麵:數據層融合、特征層融合和決(jue) 策層融合。數據層融合將原始點雲(yun) 和圖像數據直接輸入神經網絡進行特征提取;特征層融合則分別處理兩(liang) 種傳(chuan) 感器的數據,提取各自特征後再進行融合;決(jue) 策層融合則是分別進行目標檢測和跟蹤,再將結果進行融合。研究表明,數據層融合能夠提供更豐(feng) 富的信息,但算法複雜度高;決(jue) 策層融合則抗幹擾能力強,實時性高,但檢測精度提升受限。

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未來發展方向主要體(ti) 現在四個(ge) 方麵:固態化、小型化、低成本化和智能化。固態激光雷達通過減少機械部件提升可靠性和降低成本;小型化趨勢使激光雷達能夠更好地嵌入車身設計;低成本化則通過規模化生產(chan) 和技術創新實現;智能化則體(ti) 現在算法優(you) 化和數據融合能力的提升。

政策法規對智能駕駛發展的影響

政策法規是影響智能駕駛技術路線選擇的重要因素。中國計劃在2025年出台L3級自動駕駛法規,明確上路條件(如限定區域、速度限製)和事故責任認定機製 。這將為(wei) 激光雷達等安全冗餘(yu) 傳(chuan) 感器提供政策支持,推動多傳(chuan) 感器融合方案在L3級以上車型中的應用。

國際層麵,聯合國ALKS(自動車道保持係統)法規為(wei) L3級自動駕駛提供了框架,允許車輛在特定條件下自主完成駕駛任務,但要求駕駛員在係統請求時接管 。德國、日本等國已率先修改本國《道路交通法》,為(wei) L3級自動駕駛鋪平道路。中國交通運輸部也推動L3級自動駕駛技術的應用落地,建議從(cong) 點對點的物流運輸等場景開始,在高速公路上開啟L3級別的自動駕駛模式 。

政策法規不僅(jin) 影響技術路線選擇,也推動車路協同、封閉場景試點及國家級測試基地建設。例如,工信部牽頭的《道路車輛自動駕駛係統測試場景場景評價(jia) 與(yu) 測試用例生成》(ISO34505)國際標準項目已正式立項,將填補自動駕駛係統測試場景生成測試用例環節的國際標準空白 。

此外,數據安全法規也對智能駕駛技術路線產(chan) 生影響。2021年5月,國家互聯網信息辦公室發布的《汽車數據安全管理若幹規定(征求意見稿)》對智能網聯汽車產(chan) 生的數據進行了界定,明確了責任主體(ti) 、數據範圍、收集方式、隱私保護、數據出境等問題 。這促使車企在技術路線選擇上更加注重數據安全和隱私保護,如華為(wei) 采用全棧自研方案,實現數據閉環和優(you) 化效率提升。

市場滲透率與(yu) 行業(ye) 發展趨勢

根據市場研究,2025年中國車載激光雷達市場規模預計將達到240億(yi) 元人民幣,滲透率有望超過30% 。這主要得益於(yu) 固態激光雷達技術的成熟和量產(chan) ,以及成本的大幅下降。

智能駕駛傳(chuan) 感器市場正形成多元化格局。根據預測,2030年全球智能駕駛汽車中的傳(chuan) 感器模塊市場規模將達到360億(yi) 美元,其中超聲波傳(chuan) 感器、360°全景攝像頭和前置攝像頭仍將是市場主流,預計市場規模分別達到120億(yi) 美元、87億(yi) 美元和69億(yi) 美元;雷達市場規模將達到129億(yi) 美元,其中遠距雷達79億(yi) 美元,短距雷達50億(yi) 美元 。

從(cong) 行業(ye) 發展趨勢看,未來智能駕駛將呈現以下特點:一是技術路線多元化,不同價(jia) 位段車型采用不同技術方案;二是傳(chuan) 感器配置分層化,入門車型采用純視覺方案,中高端車型采用多傳(chuan) 感器融合方案;三是算法與(yu) 硬件協同優(you) 化,通過軟硬件一體(ti) 化設計提升係統性能和降低成本;四是數據安全與(yu) 隱私保護成為(wei) 重要考量因素,推動全棧自研和數據閉環方案的發展。

結語

激光雷達與(yu) 純視覺方案並非非此即彼的關(guan) 係,而是互補共存的技術路線。激光雷達提供高精度三維空間信息,純視覺則捕捉豐(feng) 富的語義(yi) 信息,兩(liang) 者融合能夠構建更全麵、可靠的環境感知係統。隨著固態激光雷達技術的成熟和成本下降,以及純視覺算法的不斷優(you) 化,融合方案將成為(wei) 智能駕駛的主流方向,特別是在L3級以上自動駕駛場景中。

從(cong) 市場角度看,入門車型將傾(qing) 向於(yu) 純視覺方案以控製成本,高端車型則將采用多傳(chuan) 感器融合方案以提升安全性和可靠性。這種分層策略不僅(jin) 反映了技術演進的客觀規律,也體(ti) 現了市場對不同價(jia) 位段消費者需求的精準把握。

從(cong) 政策角度看,L3級自動駕駛法規的出台將為(wei) 技術路線選擇提供更加明確的指引,推動安全冗餘(yu) 傳(chuan) 感器的應用。同時,數據安全法規也將影響技術路線選擇,促使車企在硬件和算法上更加注重數據安全和隱私保護。

未來,隨著技術進步和成本下降,智能駕駛感知技術將朝著高性能、低成本、小型化和固態化方向發展。同時,車路協同、V2X等技術也將與(yu) 感知係統深度融合,構建更加安全、高效、智能的交通生態係統。在這一過程中,激光雷達與(yu) 純視覺方案的融合將發揮關(guan) 鍵作用,為(wei) 智能駕駛技術的可持續發展奠定堅實基礎。


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