自动驾驶激光雷达中常说的“线”是个啥?

原创 智驾最前沿 2025-06-13 08:40

编者语:后台回复“入群”,加入「智驾最前沿」微信交流群


在自动驾驶领域,激光雷达(LiDAR)常被贴上“16线”、“32线”、“64线”乃至“128线”的标签,这里的“线”并不是公路上的车道线,而是指传感器在一次完整旋转中所发射并接收的激光束组数,也可直观地理解为垂直方向上的扫描层数。每一“线”代表一束激光,它们在安装于旋转头部的发射阵列上按照不同的垂直仰角分布,当传感器旋转时,这些激光束按预定轨迹在空间中绘制出多层次的测距线。雷达收到回波后,通过计算光脉冲往返时间来获取目标距离,结合旋转角度和垂直角度参数,就能拼接出一幅三维的点云图。线数越多,同一时间内对目标环境进行采样的垂直层数就越丰富,点云在竖直方向上的分辨能力也就越高,这直接影响了自动驾驶系统对障碍物、路缘、标志物等细节特征的识别与定位效果。

线数的提升不仅增加垂直方向的采样层面,也可以带动整体点云数量的飞跃。以常见的64线激光雷达为例,如果它每秒旋转20圈,每圈产生的水平方向回波点与角度分辨率均为1°,那么单秒数据量便可超过64×360×20≈460 800个测距点;而16线设备在相同条件下仅有四分之一的数据量。更多的点意味着在渲染道路三维模型时能更清晰地勾勒出低矮护栏、积水坑洼、道路坑洞等细微变化,也能更准确地捕捉行人、骑行者等小目标的轮廓。对于需要精确感知例如上下坡道、立交桥下以及雨雪覆盖的复杂路面地形高低差的场景,高线数激光雷达能够提供更丰富的垂直细节,从而帮助规划模块生成更加安全、平顺的行驶路径。

当然,线数并不是衡量一款激光雷达性能的全部指标,还要结合垂直视场(Vertical Field of View,VFOV)来看。线数决定了垂直层数,而VFOV则决定了这些层数在空间中覆盖的角度范围。低线数雷达通常VFOV较窄,可能仅在±10°范围内,而高线数雷达则可扩展至±25°甚至±40°,这意味着在俯仰变化较大的高速匝道或多层立体停车库中,高线数加宽VFOV的组合能让传感器兼顾地面和高处结构的感知。此外,激光束的垂直角度分布是否均匀,也会决定同样线数的雷达在不同仰俯角区域的感知密度是否一致。因此,在选择激光雷达除关注线数,还应查看具体的VFOV参数与激光束排列方式,才能确保在所需场景下获得理想的覆盖效果。

线数提升必然带来更高的成本和更大的功耗。多通道光学发射接收单元、复杂的光学元件设计以及更强的信号处理能力,都让高线数激光雷达在硬件层面需要付出更高代价。对于整车厂而言,部署高线数雷达意味着不仅要承担传感器本身的采购成本,还要在车体设计、电源管理、热管理等方面进行额外投入。多通道同时工作的雷达要消耗更多电量,同时系统还要确保采集后的海量点云能够被车载计算平台实时处理,这对算力与散热设计提出了更高要求。因此,在不同级别的自动驾驶解决方案中,厂商往往会根据性能需求和成本预算,在16线到128线之间做出平衡高速公路场景倾向于使用64线以上,而城市低速或泊车辅助场景则用32线或更低线数即可满足。

大量点云数据的产生,也对感知算法和车载计算平台提出了挑战。点云预处理(如去除噪声点、下采样)、特征提取、目标检测、跟踪与分类等算法,都需要在毫秒级的时间窗口内完成。高线数点云虽然能提供更精细的三维信息,但也意味着更大的数据吞吐量和更高的存储带宽需求。为此,现代自动驾驶系统通常在硬件层面配备FPGA、GPU或专用AI芯片,对点云进行并行化处理、稀疏化压缩和特征编码,并结合深度学习模型来提取障碍物与路面特征。在算法设计上,还会针对不同线数的点云数据训练专用模型:低线数模型侧重于补偿稀疏性、高线数模型则更关注如何从稠密点云中提取微小目标,使得不同配置的自动驾驶系统都能达到可靠的环境感知。

在多传感器融合的架构中,激光雷达的线数选择也影响整体感知策略。自动驾驶系统通常会将LiDAR与毫米波雷达、摄像头、超声波和惯性测量单元(IMU)等多种传感器数据进行融合摄像头负责识别交通标志、车道线及颜色信息;毫米波雷达在雨雪雾等恶劣天气中保持稳定的距离测量;激光雷达则凭借三维点云提供精准的空间轮廓。若采用低线数LiDAR,则需更依赖毫米波雷达在远距或不良天气下的补偿;而高线数LiDAR可在多数常见场景中独立完成对静态与动态目标的高精度检测,但也会带来更大的数据流量和融合算法复杂度。因此,实际项目中往往根据级别需求及预算,在不同车系或功能域(高速巡航、城市接驳、自动泊车)之间采用多线数并存的混合方案,以兼顾性能与成本。

其实固态激光雷达正逐渐成为行业趋势,为实现更高线数、更宽VFOV、更小体积、更低成本的目标提供了新思路。固态设计取消了旋转部件,靠光学相控阵或微机电系统(MEMS)进行电子扫描,既提升了可靠性,也为高线数集成提供了可能。虽然目前固态产品在通道数和扫描频率上仍略低于机械旋转式雷达,但随着芯片与光学设计的进步,32线、64线固态LiDAR将很快实现量产并向更高线数演进。届时,自动驾驶系统将能在更紧凑的车身空间内部署多台固态高线数雷达,通过覆盖不同方位和高度,实现对环境的全方位、实时感知,为L4、L5级别的完全自动驾驶打下坚实基础。

总之,“多少多少线”是衡量激光雷达采样密度与感知能力的重要指标,但并非孤立存在。除了线数,还要综合考量VFOV、扫描频率、算法适配、系统成本与功耗,以及多传感器融合策略等多方面因素。只有将激光雷达的线数选择纳入整体自动驾驶系统设计中,才能在保证环境感知精度的同时,实现整车的经济可行与规模化落地。随着固态雷达、AI加速器与算法优化技术的持续推进,未来高线数激光雷达将更普及,也将推动自动驾驶向更高等级的安全与智能迈进。

-- END --

图片

智驾最前沿 「智驾最前沿」深耕自动驾驶领域技术、资讯等信息,解读行业现状、紧盯行业发展、挖掘行业前沿,致力于助力自动驾驶发展与落地!公众号:智驾最前沿
评论
  • 什么是LoRaWAN? LoRaWAN技术及应用LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)是一种低功耗、长距离、广域网络通信协议,特别设计用于连接物联网(IoT)设备。LoRaWAN采用无线通信技术,能够覆盖数十公里的范围,提供长时间的电池寿命,适用于智能城市、农业、工业自动化、环境监测,与健康医疗等领域应用。来源: LoRa Alliance一探究竟:LoRaWAN物联网应用优势营运商采用 LoRaWAN 具有多方面的优势,除了长距离覆盖范围及低功耗的特点外,还
    百佳泰测试实验室 2025-07-10 14:51 411浏览
  • 提要:采用LOXIM的微孔雾化专用芯片LX8201,能突破压电陶瓷驱动电压超标(24伏)的技术难题,满足全球市场对喷雾玩具的电压安规认证要求。玩具行业尤其是喷雾玩具行业内人士都知道,喷雾玩具的压电陶瓷驱动电压超标(常需60-100V)与强制安规标准(中国,日本,欧美,都一样)对玩具电压的限制(≤24V)存在根本性冲突,如果采用“多层压电堆叠(MPA)技术“(比如日本TDK公司),成本将增加至现有微孔雾化片的10倍以上,这个矛盾一直没有得到好的解决。喷雾玩具在国内热销(淘宝/抖音),能卖的原因,无
    Loximonline 2025-07-08 10:55 315浏览
  •   去年底,整理旧物,扔的扔了,留的留了,这不,十四个几十年前留下来的工业级小型排风扇,下图左上角处,又拿出来,下决心把它们再利用发挥余热。  呵呵,这回不是拆而是装了。怎么装呢?组装、固定、机架、接线,简单,也不简单,原则是一切都用手头现有废旧材料,争取做到一个不买!DIY,废物利用,如今时髦的话,以旧换新!摆上台面,找来木条,策划怎么做?  比一比,看一看,觉得合适,按尺寸锯开木条。  咋走线?想到了,在有限空间内弯转,从一个螺丝孔穿出来,整体拼凑整齐。   咋固定风扇呢?找来木片条,锯断,
    自做自受 2025-07-06 21:37 628浏览
  • 本文主要针对分立方案高速输出电路,由于MOS管、稳压管、PCB布局布线都存在一些寄生电容,这些寄生电容都会影响高速输出电路的占空比,所以本文对这些寄生电容的影响进行简单说明。测试工况:电压:24V,负载类型:阻性负载2K,输出频率:200Khz,要求占空比45%~55%;电路拓扑如下图所示:图1寄生电容分布情况:如下图所示,MOS管寄生电容为Cgd、Cgs、Cds,稳压管寄生电容为Cd;图2而MOS管手册常见的参数如下图所示为Ciss、Coss、Crss(为啥是这些参数,而不改成Cgs、Cgd、
    用户1751282873645 2025-07-08 23:58 275浏览
  • 在数字化、自动化高速发展的今天,光电耦合器正以一种低调却不可或缺的方式,悄然改变着我们的生活。它不仅是电子电路中的“安全卫士”,更是连接信号世界的“桥梁”,凭借出色的电气隔离能力,为各类设备提供稳定可靠的信号传输保障。电气隔离——让系统更安全在工业控制系统中,安全始终是重中之重。光电耦合器通过光信号进行电气隔离,能够有效防止高压电流侵入低压控制电路。例如,在智能电网系统中,它广泛应用于电表与通信模块之间,确保数据传输的安全性,防止电网高压对低压设备造成冲击。在电动汽车的电池管理系统(BMS)中,
    腾恩科技-彭工 2025-07-05 13:56 476浏览
  • 曾经靠“砍一刀”撕裂传统电商格局的拼多多,如今疲态尽显。数据显示,拼多多今年第一季度实现营收957亿元,同比增长10%,市场预估1016亿元,相比预期低了近60亿元;经营利润为161亿元,相比去年同期下降38%;归属于普通股股东的净利润为147亿元,同比下降47%。与此同时,拼多多市值也坐上了“过山车”。去年市值一度突破 2180 亿美元,力压国内电商巨头阿里,今年(7月1日收盘)市值仅余 1497.59 亿美元,已不足阿里(市值2718.63亿美元)一半
    用户1742991715177 2025-07-05 14:24 469浏览
  • 现代人对于影音效果的追求持续增加,在多数影音产品中,HDMI是最为重要的接口,而HDMI 2.1中有一新增功能eARC可以透过HDMI线材来传输数字Audio,除了支持Dolby TrueHD、Atoms等声音格式外,也可以支持8声道喇叭,满足消费者对于声音的追求。新时代的高阶电视都具备支援eARC的功能,然而却有些号称支持的电视产品,因为在设计上的疏忽,造成eARC无法输出8声道Audio,以致eARC的功能大打折扣,对于花大钱欲享受高规格电视的消费者来说自然难以接受,对于该电视品牌也会产生负
    百佳泰测试实验室 2025-07-04 14:42 2032浏览
  •   几个月前,一个老旧的大风扇的散风圈(俺不知其专业名称)的开关按钮不起作用,就是锁不住了,散风圈也就不转了。今天,有空,就拿到工作台,开始拆解分析故障原因,能修好更好。  看看,用的时间够长了吧!皮肤都变颜色了。看标签,合格品2005年的。  底部四个螺丝固定,很容易拆开了。  看到掉下一个标签圆纸片,拿起来看看,是那个横向摇头的电机的。  找到那个按钮开关位置  应该是开关内部的有缺陷了。把它拆下来,一看就是正规合格品。  拿出我日积月累的分类藏宝盒,呵呵,找到一款螺丝孔位正好合适的。   
    自做自受 2025-07-10 11:16 444浏览
  • 在物联网无线通信领域,随着行业应用场景的不断拓宽,同一频段下的设备通信需求正呈指数级增长,然而这一增长趋势却与频谱资源的有限性形成了鲜明对立,信道拥挤、信号串扰与非线性失真等不良现象所造成的“通信压力”正在持续放大。从智能家居的设备互联到工业物联网的实时控制,从智慧楼宇的广域组网到智慧城市的海量数据传输,有限的频谱资源不仅需要满足不断增长的设备通信需求,还需要适配不同场景对速率、时延与可靠性等差异化要求。在此背景下,如何在有限的频谱资源中实现更为稳定的无线通信质量,已成为物联网行业发展路径中的核
    华普微HOPERF 2025-07-07 16:13 676浏览
  • 工业物联网时代,作为一种普遍应用在汽车电子、工业控制与医疗器械等领域中的串行总线通信技术——CAN(Controller Area Network)总线基于消息广播模式,通过双绞线传输差分信号,是一种多主控(Multi-Master)的总线系统,具备极强的抗干扰能力、极低的传输延迟和高速数据传输性能。一种典型的CAN总线网络示意图在CAN总线通信过程中,CAN收发器作为物理层上的接口芯片,位于CAN控制器(MCU)和CAN总线之间,主要负责将来自CAN控制器(MCU)的数字信号与总线上的差分信号
    华普微HOPERF 2025-07-04 14:44 1980浏览
  • 据知名市场研究机构Counterpoint Research发布的数据概览,2025年第二季度,中国智能手机销量预计将迎来小幅回暖,增长率约为1%。在这场销量微增的背后,华为与苹果两大品牌成为了推动市场前行的核心力量。其中华为手机的表现最为亮眼,数据显示,华为在中国市场的智能手机销量份额实现了12%的同比增长,这一成绩不仅使其成为了当季增长最快的品牌,更助力华为重新夺回销量榜首的位置。相比之下,vivo的表现就有些尴尬了。虽然还是位列第二,但vivo在第二季度的智能手机销量份额同比下降了9%,下
    用户1742991715177 2025-07-09 08:19 292浏览
  • 在全球广泛倡导绿色低碳与可持续发展的时代浪潮中,新能源汽车作为实现节能减排的重要载体之一,正受到各国政府与企业的加速培育。在此背景下,为提升新能源汽车的市场渗透率,我国已率先进入充电基础设施建设的加速期,从私人专用充电桩到社区公用充电桩,从高速路网补能节点到城市公用充电桩,汽车补能网络正在急速膨胀中。图源:摄图网(已授权)据中国充电联盟(EVCIPA)最新统计数据显示,截止2025年5月份,我国充电基础设施累计数量为1440万台,同比上升45.1%。其中,在2025年1月~5月期间,我国充电基础
    华普微HOPERF 2025-07-09 16:13 360浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦