考虑到在美国,满载的8级牵引车-半挂车合法重量可达80,000磅,从高速公路速度刹停可能需要200-300英尺甚至更远的距离。当然,这取决于多种因素,包括驾驶员的反应速度。这或许可以解释为什么美国机动车管理协会(AAMVA)的商业驾驶执照(CDL)手册建议,优秀的驾驶员应该在车辆前方12-15秒处(即高速公路速度下约四分之一英里)观察路况。
在自动驾驶卡车领域,如何让高速行驶的重型车辆停下来,例如遇到意外障碍物时,是一项重大挑战。目前解决障碍物检测问题的一种方法是利用激光雷达(Lidar)技术。
“在高速公路上,重型车辆行驶时,即使时速达到 60、70、80 英里,你也真的需要看清前方很远的路况,以避免紧急刹车或停车的情况,”总部位于加利福尼亚州的车辆和智能基础设施激光雷达解决方案提供商 AEye 的董事长兼首席执行官 Matt Fisch 说。
AEye 自 2024 年以来一直在开发其最新一代激光雷达传感器——Apollo,并在 2025 年国际消费电子展 (CES) 上向市场推出了该产品。该公司最近取得了一项里程碑式的成就,Apollo 激光雷达在实地试验中能够探测到 1 公里外的物体,该公司认为这是业内首创。
紧凑型设计
Apollo 的尺寸比手机大不了多少,其小巧的外形为 OEM 厂商提供了极大的设计灵活性。(图片:AEye)“我们采用了一种非常独特的架构,”菲施说道,并补充说,与目前市面上录像机大小的激光雷达传感器硬件不同,AEye公司的Apollo的尺寸与手机相仿。对于8级牵引车而言,这使得它可以更方便地安装在挡风玻璃后方、车顶或格栅后方。
尽管占地面积很小,但菲施表示,AEye 的架构也允许使用比业内通常使用的镜头更大的镜头——这也是其探测距离达到 1 公里的原因之一。
菲施解释说,该公司的激光雷达的工作原理是发射脉冲激光束,既可以检测车辆前方的障碍物,也可以识别障碍物是什么。
他说:“前面有辆车,或者这是个与地面不同的危险物。比如,有人从卡车上掉下了一个轮胎,你需要采取措施处理。”
相机优势
由于激光雷达本身就具有激光光源,因此与传统相机相比,它具有一些优势。
“首先,我们可以在黑暗中视物,”菲施说。“而且在恶劣天气下,我们的视力也比相机好得多。”
此外,激光雷达不会受到强烈的外部光源(例如太阳光)的干扰。菲施分享了一家汽车原始设备制造商 (OEM) 在其基于摄像头的先进驾驶辅助系统 (ADAS) 中遇到的一个与阳光相关的问题。
这两张照片是在同一地点、同一时间同时拍摄的。左侧是AEye激光雷达拍摄的图像,右侧是传统相机拍摄的图像。这展示了激光雷达在强光下避免物体探测问题的能力。(图片:AEye)菲施说:“他们接到很多投诉,说他们的车会突然无故刹车——也就是恐慌性刹车。”事发地点和时间是在一座立交桥上,当时阳光会直射车辆。
“太阳照进来的时候,汽车以为要撞到太阳上,于是猛踩刹车,”菲施说。
相比之下,激光雷达不会受到太阳等强光的干扰。
“如果不是激光扫描仪反射回来的信号,我们就忽略它,”他说。“驾驶过程中这类情况成千上万。”
除了阿波罗传感硬件之外,还有一个外部软件栈为系统提供智能。
“通常是某种图形模块或CPU,它们在物理上确实位于附近,一般都在边缘位置,”菲施说。“但它通常是独立运行的,因为我们对物体之类的理解变化太快了。你肯定不想每天或每隔几周就更新一次硬件。”
Fisch补充说,AEye已与NVIDIA Drive自动驾驶汽车软件解决方案集成。
AEye 正在推进人工智能发展?
虽然公司名称取自人工智能(Artificial Intelligence)的缩写,但正是人工智能(AI)让系统能够识别遇到的物体。菲施表示,AEye的激光雷达解决方案实际上将人工智能提升到了一个新的水平。
他解释说,传统的图像搜索,例如通过谷歌进行的搜索,是基于简单的模式识别。而AEye的激光雷达技术则更胜一筹。
“激光雷达使人工智能达到了一个新的水平,”菲施说。“它实际上赋予了人工智能更多思考能力,因为它不是在寻找模式,而是在告诉你某个东西是否存在,因为它能够看到三维空间。”
他补充道:“激光雷达不仅能看到图像——它看起来和相机拍摄的图像略有不同——它还能看到并知道物体的距离。它知道物体的移动速度,还能知道物体是否是道路的一部分——比如井盖,或者是否是会造成碰撞的凸起物。”
智慧城市应用
AEye 的激光雷达还有其他应用,包括交通运输和智慧城市基础设施建设。
“最近新闻报道中经常出现机场事故,”菲施说,例如飞机部件掉落到停机坪上。
“你得让人们开车四处转转——他们会留意停机坪上的东西,以免被吸入喷气式发动机,”他补充道。“激光雷达可以让你看到非常小的物体——尤其是我们的激光雷达。”
菲施提到的另一个热门话题是智能交通系统。
他说:“我们有些摄像头安装在十字路口。它们会将数据发送给交通部门,显示路口的拥堵情况。摄像头很难同时追踪30辆车的行驶情况,包括左转和右转。哦,他们闯红灯了吗?他们违章掉头了吗?”
安全是另一个应用领域。
“如果有人入侵——比如有人操控无人机进入你不希望看到的区域,”菲施说。“无人机体积很小,雷达很难探测到它们。而激光雷达在这方面就是你的安全保障设备。”
关于 AEye 未来在技术方面的投资,例如探测 1 公里以外物体的潜力,Fisch 表示,这将由 OEM 的需求驱动。
“我们认为一公里的刹车距离在未来几年内还有很大的提升空间,”他说。“汽车制造商们把这看作是预算的一部分。但还有其他应用场景,比如火车,它们的刹车距离甚至比卡车还要长。随着无人机入侵事件的出现,国防应用也开始频频见诸报端。他们并不是说一公里太远。人们似乎总是渴望更大的动力。”


