激光雷達
激光雷達的工作原理是利用可見和近紅外光波（多為950nm波段附近的紅外光）發射、反射和接收來探測物體。激光雷達可以探測白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。由于反射度的不同，也可以區分開車道線和路面，但是無法探測被遮擋的物體、光束無法達到的物體，在雨雪霧天氣下性能較差。
- 激光雷達在無人駕駛運用中擁有兩個核心作用。3D建模進行環境感知。通過雷射掃描可以得到汽車周圍環境的3D模型，運用相關算法比對上一幀和下一幀環境的變化可以較為容易的探測出周圍的車輛和行人。
- SLAM加強定位。3D雷射雷達另一大特性是同步建圖（SLAM），實時得到的全局地圖通過和高精度地圖中特征物的比對，可以實現導航及加強車輛的定位精度。
激光雷達分類與產品
LIDAR以單線/多線及距離兩大因素為標準，價格從幾百美金到幾萬美金不等。單線激光雷達的應用在國內已經相對較廣，像掃地機器人使用的便是單線激光雷達。單線激光雷達可以獲取2D數據，但無法識別目標的高度信息。而多線激光雷達則可以識別2.5D甚至是3D數據，在精度上會比單線雷達高很多。目前在國際市場上推出的主要有4線、8線、16線、32線和64線。隨著線數的提升，其識別的數據點也隨之增加，所要處理的數據量也非常巨大。比如，Velodyne的HDL-32E 傳感器每秒能掃描70萬個數據點，而百度無人車和Google無人車配備的Velodyne HDL-64E通過64束的雷射束進行垂直范圍26.8度，水平360度的掃描，每秒能產生的數據點則高達130萬。Velodyne HDL-64E的內部結構如圖3，主要由上下兩部分組成。每部分都發射32束的雷射束，由兩塊16束的雷射發射器組成，背部是包括信號處理器和穩定裝置。
激光雷達雷射發射器線束越多，每秒采集的云點就越多。然而線束越多也就代表雷射雷達的造價就更加昂貴，以Velodyne的產品為例，64線束的雷射雷達價格是16線束的10倍。HDL-64E單個定制的成本在8萬元左右。目前，Velodyne公司已經開發出了相對便宜的LiDAR傳感器版本HDL-32E和HDL-16E。其中HDL-16E是由16束雷射取代64束雷射，支持360度無盲區掃描，犧牲一定的數據規模云點，每秒鐘只提供30萬個數據點，但是售價仍高達售價8千美元。
圖 Velodyne激光雷達
如果激光雷達要想在無人車上普及首先就應該降低價格。有兩種解決辦法：其一，采用低線數雷達配合其他傳感器，但需搭配擁有極高計算能力系統的無人車；其二，采用固態激光雷達。激光雷達最貴的就是機械旋轉部件，固態激光雷達無需旋轉部件，采用電子設備替代，因而體積更小，方便集成在車身內部，系統可靠性提高，成本也可大幅降低。但由于缺乏旋轉部件，水平視角小于180°，所以需要多個固態雷達組合一起配合使用才行。
在CES2016上展出的兩款重量級產品，其一是來自Quanergy的“固態”Solid State雷射雷達S3，采取相控陣技術，內部不存在任何旋轉部件，僅為一盒名片大小，單個售價初步定在250美元，量產后可能降至100美元；其二是由Velodyne與福特共同發布的混合固態雷射雷達VLP-16 PUCK，2020年計劃量產價為500美元，2025年計劃把成本控制在200美金以內。奧迪的無人駕駛汽車A7 Piloted Driving就采用了Ibeo和Valeo合作的Scala混合固態雷射雷達，在外觀上看不到旋轉部件，但內部仍靠機械旋轉實現雷射掃描。此前國內雷達制造商速騰聚創宣布完成的16線激光雷達采用的也是混合固態的形式。固態雷達雷達產品則由于采用電子方案去除了機械旋轉部件，因此具有低成本（幾百美元級別）和體積小、可集成至傳統車輛外觀中的特點。行業對固態雷達的出現仍處觀望態度，主要因為：首先，對成本是否能有如此大幅下降抱有疑問；其次，激光特性在大霧等天氣仍然并不適用。
國內外制造現況
目前，激光雷達已被應用在某些無人駕駛試驗車中：
- Google和百度的無人駕駛試驗車均采用了Velodyne的64線雷射雷達；
- 福特的混動版蒙迪歐安裝了Velodyne的32線雷射雷達，第三代自動駕駛車輛Fusion Hybrid配置了2臺Velodyne的混合固態雷射雷達；
- 日產LEAF搭載了6個Ibeo的4線雷射雷達，測試了其高級駕駛輔助系統；
- 奧迪的無人駕駛汽車A7 Piloted Driving采用了Ibeo和Valeo合作的Scala混合固態雷射雷達；
- 德爾福無人駕駛汽車配備了4臺由Quanergy研發的固態雷射雷達；
- 大眾的一款半自動駕駛汽車搭載了Scala，該雷射雷達隱藏在保險杠內，用于取代毫米波雷達做AEB的測距模塊。
國外激光雷達研發廠商比較有代表性的有 Velodyne、Ibeo和Quanergy，并且他們都背靠巨頭。Velodyne成立于1983年，位于加州硅谷。當年美國舉辦的世界無人車挑戰賽獲得第一名和第二名的高校卡耐基梅隆大學和斯坦福大學，使用的就是Velodyne的激光雷達。目前其已有包括 Velodyne16、32、64線激光雷達三個系列。Ibeo 是無人駕駛激光雷達供應商，成立于1998年， 2010年和法雷奧合作開始量產可用于汽車的產品 ScaLa，其目前主要供應4線和8線的激光雷達。Quanergy位于加州硅谷硅谷中心，成立于2012 年，雖然相對“年輕”，但它造出了全球第一款固態激光雷達。
國內在激光雷達研發的企業則主要有北醒光子、思嵐科技、鐳神智能、速騰聚創、禾賽科技。其中，北醒光子目前的產品有三大系列：單線環境雷達DE-LiDAR 1.0、多線長距雷達DE-LiDAR 2.0 和固態雷達DE3.0系列（多線長距雷達目前正在研發，可做到8到32線）；鐳神智能成立于2015年初，是一家提供中遠距離脈沖測距激光雷達等產品及解決方案的公司；速騰聚創剛宣布完成其混合固態的16線激光雷達研發。
毫米波雷達
毫米波雷達通過發射無線電信號（毫米波波段的電磁波）并接收反射信號來測定汽車車身周圍的物理環境信息（如汽車與其他物體之間的相對距離、相對速度、角度、運動方向等），然后根據所探知的物體信息進行目標追蹤和識別分類，進而結合車身動態信息進行數據融合，完成合理決策，減少事故發生幾率。
毫米波雷達的工作頻段為30～300GHz毫米波，毫米波的波長為波長為1～10mm，介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優點。雷達測量的是反射信號的頻率轉變，并計算其速度變化。雷達可以檢測30-100米遠的物體，高端的雷達能夠檢測到很遠的物體。同時，毫米波雷達不受天氣狀況限制，即使是雨雪天都能正常運作，穿透霧、煙、灰塵的能力強。具有全天候、全天時的工作特性，且探測距離遠，探測精度高，被廣泛應用于車載距離探測，如自適應巡航、碰撞預警、盲區探測等。
