相信很多人心裏都有一個(ge) 疑問：為(wei) 什麽(me) 從(cong) 事自動駕駛的企業(ye) 都集中在像特斯拉這樣的電動車新興(xing) 製造企業(ye) ，傳(chuan) 統車企為(wei) 何對此反應遲遲？

隨著各國環保法律法規的逐步嚴(yan) 格化，電動化、新能源化是汽車行業(ye) 的未來發展必然趨勢。目前，許多歐美發達國家紛紛公布了燃油車禁售的時間期限，其中荷蘭(lan) 和挪威最為(wei) 激進，將於(yu) 2025年禁售所有的傳(chuan) 統燃油車；而德國和美國加州，也已決(jue) 定將禁售年限劃至2030年。這意味著傳(chuan) 統的燃油車終有一天會(hui) 被新能源汽車所取代。所以對於(yu) 各大車企或是研究機構而言，他們(men) 會(hui) 更傾(qing) 向於(yu) 在自家品牌的電動汽車以及其他新能源汽車上研製搭載自動駕駛技術，此外，傳(chuan) 統技術的燃油車設計基本已經定型，整體(ti) 框架上很難再做出巨大改動，而以電動汽車為(wei) 主體(ti) 的新能源汽車在整車架構上依然有很大的創新發展空間，所以在新能源汽車上開發自動駕駛技術，未來發展的潛力更大。

自動駕駛是一場非零和博弈，需要汽車廠商和科技公司合作共贏。

當前，SAE（國際汽車工程師協會(hui) ）J3016文件提出的五級自動駕駛分級方案是當前被普遍采用接受的標準，將自動駕駛技術分為(wei) L0~L5共六個(ge) 等級(見表1)。L0代表沒有自動駕駛加入的傳(chuan) 統人類駕駛，L1~L5則將自動駕駛的發展程度進行了分類：

無人駕駛專(zhuan) 指L4、L5階段，即駕駛員不介入的情況下汽車可以完成全自動駕駛的控製動作，指向自動駕駛汽車技術發展的最終形態。

自動駕駛覆蓋L1到L5整個(ge) 階段，在L1、L2階段，汽車的自動駕駛係統隻作為(wei) 駕駛員的輔助，但能夠持續地承擔汽車橫向或縱向某一方麵的自主控製完成感知、認知、決(jue) 策、控製、執行這一完整過程，其他如預警提示、短暫幹預的先進輔助駕駛技術（ADAS,AdvancedDriverAssistanceSystems）不能完成這一完整的流程，所以不在自動駕駛技術範圍之內(nei) 。即汽車至少在某些具有關(guan) 鍵安全性的控製功能方麵（如轉向、油門或製動）無需駕駛員直接操作即可自動完成控製動作。自動駕駛汽車一般使用機載傳(chuan) 感器、GPS和其他通信技術設備獲得信息，針對安全狀況進行決(jue) 策規劃，在某種程度上恰當地實施控製。自動駕駛包括無人駕駛。

當前，自動駕駛的核心關(guan) 鍵，離不開一項與(yu) 激光傳(chuan) 感緊密相連的技術：激光雷達（LiDAR）。

LiDAR，是英文LightDetectionAndRanging的縮寫(xie) ，中文名稱為(wei) 激光雷達。激光雷達作為(wei) 在激光測距雷達基礎上發展起來的一項主動成像雷達技術，通過發射和接收激光束，分析激光遇到目標對象後的折返時間，計算出到目標對象的相對距離，並利用此過程中收集到的目標對象表麵大量密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息，快速得出被測目標的三維模型以及線、麵、體(ti) 等各種相關(guan) 數據，建立三維點雲(yun) （PointCloud）圖，繪製出環境地圖，以達到環境感知的目的。由於(yu) 光速非常快，飛行時間可能非常短，因此要求測量設備具備非常高的精度。從(cong) 效果上來講，激光雷達維度（線束）越多，測量精度越高，安全性就越高。

早期激光雷達主要用於(yu) 軍(jun) 事和民用地理測繪（GIS）等領域，比如地質測繪、監測樹木生長、測量建築項目進度等。隨著自動駕駛的興(xing) 起，對於(yu) 環境感知要求日趨嚴(yan) 格，在自動駕駛架構中，傳(chuan) 感層被比作為(wei) 汽車的“眼睛”，包括車載攝像頭等視覺係傳(chuan) 感器和車載毫米波雷達、車載激光雷達和車載超聲波雷達等雷達係傳(chuan) 感器，其中激光雷達已經被廣泛認為(wei) 是實現自動駕駛的必要傳(chuan) 感器。相比於(yu) 其它類型的自動駕駛傳(chuan) 感器，如攝像頭，激光雷達探測的距離更遠、精度更高。而相對於(yu) 攝像頭而言，激光雷達由於(yu) 為(wei) 主動發射光束，故比較不容易受周圍環境，如弱光、雨雪煙塵的影響，而且攝像頭在進行圖像識別處理時需要消耗大量的處理器能力，而激光雷達產(chan) 生的三維地圖信息更容易被計算機解析。在自動駕駛領域，激光雷達與(yu) 其它傳(chuan) 感器互為(wei) 補充，可以有效提高車輛對於(yu) 周圍環境感知的準確度。

相比於(yu) 可見光、紅外線等傳(chuan) 統被動成像技術，激光雷達技術具有如下顯著特點：一方麵，它顛覆傳(chuan) 統了二維投影成像模式，可采集目標表麵深度信息，得到目標相對完整的空間信息，經數據處理重構目標三維表麵，獲得更能反映目標幾何外形的三維圖形，同時還能獲取目標表麵反射特性、運動速度等豐(feng) 富的特征信息，為(wei) 目標探測、識別、跟蹤等數據處理提供充分的信息支持、降低算法難度；另一方麵，主動激光技術的應用，使得其具有測量分辨率高，抗幹擾能力強、抗隱身能力強、穿透能力強和全天候工作的特點。

目前的市場格局中，不甘於(yu) 落後於(yu) 特斯拉等電動汽車車企，傳(chuan) 統車企也紛紛布局自動駕駛。2017年5月，豐(feng) 田宣布與(yu) 英偉(wei) 達達成合作，使用英偉(wei) 達的DrivePX2平台進行自動駕駛的開發。2016年，通用汽車以10億(yi) 美金收購了自動駕駛創業(ye) 公司Cruise。2017年2月，福特收購自動駕駛公司Argo、投資了激光雷達廠商Velodyne。2020年初，中國自動駕駛公司Pony.ai獲得了來自豐(feng) 田的4億(yi) 美元的輸血。同時，百度和長沙政府、文遠知行和白雲(yun) 出租車汽車集團組成了聯盟。

三維激光點雲(yun) 圖

截止發刊前，傳(chuan) 統車企巨頭日本汽車製造商豐(feng) 田（ToyotaMotorCorp.）表示，將在今年（2020年）晚些時候在日本上市的新款雷克薩斯LS轎車上計劃安裝迄今為(wei) 止最先進的自動駕駛係統，該係統基於(yu) 豐(feng) 田與(yu) 電裝部分合作研發的激光雷達技術，屬於(yu) L2自動駕駛係統。由此能夠讓雷克薩斯在高速公路上實現自動變道、跟車以及超車。新款LS的圖片顯示，前輪艙後部嵌入了激光雷達掃描儀(yi) ，借用了製動冷卻通風口的外觀。其他激光雷達則安裝在車輛前部和後部。有一張圖片還顯示，有一個(ge) 彈出式洗滌器用兩(liang) 股水流衝(chong) 洗前部安裝的激光雷達，讓其保持清潔。

激光雷達技術的蓬勃發展，背後離不開另外一項激光技術：近年以來呈爆發式增長的VCSEL芯片。VCSEL，即VerticalCavitySurface-EmittingLaser垂直腔麵發射激光器，是一種半導體(ti) 光源。和其他半導體(ti) 光源一樣，VCSEL體(ti) 積小、可簡易封裝，適用於(yu) 各種對體(ti) 積有要求的場景。VCSEL的優(you) 點是價(jia) 格低廉，功耗極低且照比傳(chuan) 統LED技術敏感度更高。

水流衝(chong) 洗前部安裝的激光雷達

VCSEL的迅速發展和固有優(you) 點已使其成為(wei) 自動駕駛領域的關(guan) 鍵器件，有強大的生命力。近年來，性能優(you) 異的VCSEL不斷被研發，主要涉及其低閾值電流，高輸出功率，高電光轉換效率，低工作電壓，高調製帶寬和高產(chan) 額。

隨著車企巨頭紛紛擁抱激光雷達傳(chuan) 感技術，在接下來的幾年裏，相信更多的汽車製造商將開始批量訂購激光雷達，用於(yu) L3/L4級自動駕駛量產(chan) 車的研發測試。在此之前，低成本的激光雷達有望增強現有L2+級別新車的感知。

未來，隨著工藝的進步，激光雷達的線數和可視範圍會(hui) 逐漸增加。激光雷達的相關(guan) 圖象處理算法的效率的提高可能會(hui) 是主流企業(ye) 和研究所的一個(ge) 研究的方向。