在向高階自動駕駛的演進過程中，鐳射雷達被不少企業視為不可缺失的關鍵部分：與視覺系統做部分冗餘，依靠其可提供準確深度資訊的技術優勢，成為解決corner case的一大有效途徑。
去年起，最新一批主打高階自動駕駛的量產車，已開始搭載鐳射雷達。這些車型在今年陸續交付，包括蔚來ET7/ET5、小鵬P5、理想L9等...
為何要選鐳射雷達？
選擇鐳射雷達的主要原因，是彌補現階段視覺系統能力的不足。有鐳射雷達的加入，高階自動駕駛系統才能在現有的技術條件下落地。蔚來智慧硬體副總裁白劍也在最近的溝通會上表示：「當前技術條件下的純視覺方案解決不了一些深度資訊的問題，所以我們需要鐳射雷達的幫助。」
對於純視覺方案來說，目前的主要問題在於應對corner case和測距的能力不足。攝像頭可以比作人眼，可以採集帶有最豐富和完整的畫面資訊，但能解析多少要靠經過學習、最佳化、篩選後的AI模型，進行高效可靠的推導。
視覺系統辨別物體高度依賴樣本的訓練，難以辨別樣本未覆蓋的物體，這也導致其在初期應對corner case的能力有限。同時在強光、隧道逆光、黑夜、未經演算法訓練的物體等場景下，也難以可靠識別障礙物。
另外，無論單目還是多目方案，還存在距離檢測難度大的問題。目標物體越遠，深度資訊精度越低，靜止物體的識別率也相對較低。
鐳射雷達的能力與硬體效能高度相關，核心原理是運用回波時間測量法，由鐳射二極體發出紅外脈衝光，脈衝光照射到物體表面後發射回一部分光束，光束被鐳射雷達上搭載的光子探測器接收並記錄，透過計算發射和探測的時間差，得出目標物表面與鐳射雷達探測器之間的距離。
鐳射雷達發射出並接收若干光脈衝，計算自身與周圍障礙物之間的距離，就能輸出三維空間資料。透過鐳射雷達，車輛可有效識別路面凸起、井蓋缺失、拋灑物、大型靜止障礙物等，目前對攝像頭挑戰較高的目標。
在蔚來展示的一段演示影片中，可以看到鐳射雷達能夠同時檢測到是，曝光差異極大的隧道內和隧道外的車輛。同時，鐳射雷達還基於深度資訊，檢測出道路上有一個比較輕、比較薄的垃圾袋，讓系統可以更自然的處理這個場景。
遠距離探測離不開1550nm鐳射發射器
當前，車規級一般有905nm和1550nm兩類鐳射發射器。但如何想要達到200米以上的探測距離，普遍都需要後者。
因為，400-1400nm波段內鐳射能穿過玻璃體，聚焦在視網膜上，而視網膜溫度上升10℃就會損傷到感光細胞。為滿足Class-A安全要求，905nm鐳射發射器只能降低功率，探測距離相對有限。
低於400nm或高於1400nm的鐳射到達視網膜之前基本都會被晶狀體和角膜吸收，1550nm鐳射發射器可採用更大的發射功率，而且抗干擾能力強、光束準直度更好、光源亮度高，讓鐳射的發射和接收更高效，能夠更精細的識別物體。
這樣帶來的結果是，1550nm鐳射發射器有更遠的探測距離，以及相同距離下能有的更小光斑。
以蔚來ET7和ET5搭載的Innovusion（圖達通）獵鷹為例，其透過1550nm鐳射發射器，10%反射率下的探測距離（業內俗稱的標準探測距離）達到了250米。如果是採用905nm鐳射發射器，一般都不會超過200米。
這款鐳射雷達還利用了1550nm的光束優勢，將100米外光斑直徑被控制在了905nm鐳射的四分之一，做出更好的角解析度。簡單的說，這款鐳射雷達探測100米處的行人時，可以接收到橫排4個點，縱排️7個點的脈衝，能夠清晰地探測到行人的姿態。
按照蔚來方面的說法，這款鐳射雷達探測250m處10%反射率物體時，POD還能夠超過90%。這裡的POD是指探測機率Probability of Dectection，一般為超過連續100幀的實際回波與理論回波比值，是反應鐳射雷達接收返回點數能力和穩定性的一項重要指標。
基於MEMS微振鏡的動態ROI
從技術層面來看，蔚來搭載的Innovusion獵鷹系列採用的MEMS微振鏡路線，屬於第二代鐳射雷達技術。第一代是機械轉鏡，透過電機驅動內部轉鏡反射光線實現掃描，這種雷達的線束分佈和點雲採集頻率一般是固定的。
但MEMS微振鏡由於結構更加靈活，能透過程式設計調節其反射角度，改變光路傳播的區域和頻率。也就是說，MEMS微振鏡鐳射雷達可以擁有動態的感興趣區域（ROI，Region of Interest）區域，主動調節角度範圍、垂直解析度大小。
這可以給自動駕駛提供很大便利，因為自動駕駛鐳射雷達探測到的區域，並非全部有用。比如，可以將照向天空和引擎蓋遮擋部分的光束，集中向前方道路；遇到右轉彎時，不太需要正前的探測，可以將光束集中到右邊；遇到corner case時，也可集中光束獲得更好的感知。
蔚來將透過MEMS微振鏡得到動態ROI的能力稱作「定睛凝視」，其可在該區域內做到0.06°*0.06°的高解析度，功能範圍是25°H（橫向）*9.6°V（縱向）。
今年開始，車規級鐳射雷達已經開始陸續隨車量產，蔚來搭載的Innovusion獵鷹1550nm MEMS微振鏡是有較高代表性的一款。但隨著技術的逐步升級，鐳射雷達勢必還將向更低成本、更高效能進步，如今仍剛剛起步。