电车用的激光雷达是一种用于提高车辆安全性和自动驾驶性能的高精度传感器。以下将从其工作原理、系统构成、类型、作用等维度展开介绍：
- 工作原理
- 飞行时间法（TOF）：通过直接测量发射激光和回波信号的时间差，基于光在空气中的传播速度得到目标物的距离信息。激光器发出一个光脉冲，同时计数器开始计数，当接收系统接收到经过障碍物反射回来的光脉冲时停止计数，计数器所记录的时间就是光脉冲从发射到接收所用的时间，进而算出目标距离。
- 相干测距法（FWCW）：将发射激光的光频进行线性调制，通过回波信号与参考光进行相干排频得到频率差，从而间接获得飞行时间反推目标物距离。
- 系统构成
- 发射单元：由激光器、发射光学系统组成，负责发射激光束探测信号。
- 接收单元：包括接收光学系统、光学滤光装置、光电探测器，用于接收反射的激光信号即回波信号。
- 控制单元：包含控制器、逻辑电路，对激光雷达的工作流程进行控制和协调。
- 信号处理单元：进行信号处理、数据校准与输出，将接收到的信号转化为可用于车辆决策的信息。
- 主要类型
- 机械式激光雷达：使用机械部件旋转来改变发射角度，从而测量激光发出和收到回波的时间差，确定目标的方位和距离，扫描角度大，可实现360°全方位探测，但体积较大，可靠性相对较低。汽车配件机械式激光雷达
- MEMS激光雷达：采用微机电系统技术，通过微小的反射镜或振镜来控制激光的发射方向，具有体积小、成本低、可靠性高等优点，但扫描角度和分辨率相对有限。汽车配件MEMS激光雷达
- 相控阵激光雷达：通过控制多个发射单元的相位差，实现激光束的电子扫描，扫描速度快、精度高，但技术难度较大，成本也较高。
- FLASH激光雷达：采用面阵发射和接收方式，一次性发射和接收整个视场的激光信号，成像速度快，但探测距离和分辨率相对较低，且功耗较大。汽车配件FLASH激光雷达
- 在电车中的作用
- 环境感知：能够生成高精度的三维点云数据，快速复建出目标的三维模型及各种图件数据，建立三维点云图，绘制出环境地图，使电车清楚地“看到”周围环境中的各种物体，包括道路、建筑物、行人、其他车辆等。
- 障碍物检测：及时发现车辆前方、侧面和后方的障碍物，为电车的自动驾驶系统或驾驶员提供足够的预警时间，以便采取相应的措施，如减速、避让或制动，从而降低事故发生的风险。
- 路径规划：根据感知到的环境信息，为电车规划出最优的行驶路径，确保车辆在行驶过程中能够避开障碍物，遵循交通规则，同时实现高效、安全的行驶。
- 目标识别与跟踪：通过对目标物体的形状、大小、运动轨迹等特征进行分析，识别出不同类型的目标，如行人、自行车、汽车等，并对其进行跟踪，了解目标的运动状态和意图，为电车的决策提供依据。