Banner #4265

LiDAR vs. radar vs. kamera: Co má navrch v jaké situaci?

2. 6. 2026 6 min. čtení diskuze (0) Tipy a rady Technologie Rádce motoristy

Každý z těchto tří senzorů vnímá svět úplně jinak. Jeden používá viditelné světlo, druhý laser a třetí rádiové vlny. Rozdíly nejsou kosmetické – jsou fyzikální a mají přímý dopad na to, co auto zvládne a co už ne.

LiDAR, radar, nebo kamera? Souboj, který ještě zdaleka není rozhodnutý

Články na téma technologie:

  1. Umělá inteligence v autech
  2. Pirelli Cyber Tyre - co umí nová inteligentní technologie pneumatik?
  3. Auta odesílají data. Kam?
  4. Automobilky dostatečně nechrání vaše data. A ochotně je prodají dál
  5. Moderní auta a kyberbezpečnost
  6. Kompozity, slitiny hliníku a další moderní materiály v autech
  7. Hluk v autě – jak ho konstruktéři snižují?
  8. Software-Defined Vehicles: Auto jako smartphone
  9. LiDAR, radar, nebo kamera? Souboj, který ještě zdaleka není rozhodnutý - právě čtete
  10. Kamerový monitorovací systém bdělosti řidiče: Jak funguje?
 + Zobrazit všechny články v sérii

Debata o tom, jaká kombinace senzorů je pro autonomní jízdu ta pravá, trvá už přes deset let a konce se nedočkáme hned tak. Tesla bez okolků vsadila na kamery. Waymo stále spoléhá na lidary v hodnotě stovek tisíc korun. Mezi nimi pak stojí téměř všichni ostatní výrobci, kteří míchají zdroje dat dohromady a doufají, že jim slabosti jednoho senzoru zakryjí silné stránky druhého. Abychom pochopili, proč se tyto tábory nikdy nedohodnou, musíme začít u fyziky.

Kamera: obraz bez hloubky, zato s kontextem

Kamera funguje přesně jako lidské oko – zachycuje viditelné světlo, které se odráží od okolních objektů, a výsledkem je dvourozměrný obraz. Žádné vlastní osvětlení, žádné aktivní měření. Pro rozpoznávání kontextu je to královská disciplína: dopravní značka, semafor, červená brzdová světla před vámi, žluté čáry na vozovce. Tohle všechno kamera přečte v barvě a detailu, který je z hlediska datové stopy nesrovnatelně bohatší než cokoli jiného.

Má to ale háček. Kamera neví, jak daleko věci jsou. Sama o sobě ne. Stereoskopické systémy s dvojicí objektivů si hloubku umí dopočítat podobně jako my dvěma očima, ale přesnost prudce klesá se vzdáleností. Od zhruba padesáti metrů dál je už stereoskopie nepřesná. Monokulární kamery pak hloubku odhadují pomocí neuronových sítí (snaží se rozpoznat objekt a podle jeho zdánlivé velikosti určit vzdálenost od něj), což funguje dobře ve známých situacích a špatně v těch nečekaných.

Druhá slabina je samozřejmě počasí. V husté mlze, lijáku nebo proti slunci klesá kvalita obrazu úplně stejně, jako klesá lidem. Noční jízda se zlepšila díky infračervenému přisvícení a vyšší citlivosti snímačů, ale kamera prostě nevidí to, co není osvětlené. Tesla v roce 2021 odstranila radar a vsadila čistě na osm kamer kolem auta. Od té doby Autopilot nemá kontinuální měření vzdálenosti jinak než z obrazu. Mimochodem, v HW4 Tesla radar zase vrátila, alespoň u některých modelů, i když jeho využití je stále nejasné a Tesla si konkrétní údaje o něm nechává pro sebe.

LiDAR: 3D mapa v reálném čase

LiDAR rozsvítí svět, který chce změřit. Vysílá laserové pulzy (typicky v blízkém infračerveném spektru, kolem 905 nebo 1550 nm) a měří, za jak dlouho se paprsek vrátí. Z milionů těchto měření za sekundu skládá takzvaný point cloud – trojrozměrný mrak bodů, který popisuje okolí s přesností v řádu centimetrů.

Pro strojovou interpretaci je to skoro ideální vstup. Nemusí hádat, jak daleko co je, vychází se z faktů, nikoliv z domněnek neuronových sítí. Dosah kvalitního automobilového LiDARu se dnes pohybuje mezi 200 a 300 metry, to stačí i na dálniční rychlosti. Úhlové rozlišení bývá zhruba 0,1°, což je řádově jemnější než u radaru. Díky tomu LiDAR bez problémů rozliší chodce od sloupku, větev od dopravní značky.

Problémy jsou tři. Zaprvé cena – donedávna se jedna kvalitní jednotka pohybovala v tisícovkách dolarů. I když v posledních letech ceny padaly, podle analýz McKinsey klesly oproti roku 2012 o více než 80 %. Zadruhé prostředí: déšť, sníh a hustá mlha laserové paprsky rozptylují, a byť jsou moderní LiDARy výrazně odolnější než před pěti lety, meteorologické limity tu prostě jsou. A zatřetí výpočetní náročnost. Zpracovat stovky tisíc bodů za sekundu v reálném čase znamená mít v autě pořádný hardware a spolehlivý software, což komplikuje integraci i spolehlivost.

Radar: staletá technologie, která dostala druhý dech

Radar funguje na principu, který armády používají od druhé světové války: vyšle rádiovou vlnu, ta se odrazí od objektu a část se vrátí. Ze zpoždění lze odvodit vzdálenost, z Dopplerova jevu rychlost. Automobilové radary dnes pracují především na frekvencích 77 a 79 GHz, protože vyšší frekvence znamená lepší rozlišení při zachování kompaktních rozměrů antény.

Hlavní přednost je odolnost. Rádiové vlny projdou mlhou, deštěm i sněhem, protože jejich vlnová délka je mnohem větší než kapičky v atmosféře. Tam, kde kamera a LiDAR selhávají, radar funguje dál. Dosah je velkorysý – klasické dopředné radary zvládají detekci až do 200 metrů, moderní 4D imaging radary pak 300 až 350 metrů.

Klasický radar ale má i svá slabá místa. Úhlové rozlišení bylo dlouho na úrovni kolem 1°, tedy řádově horší než u LiDARu, a plochý 3D radar většinou neumí rozlišit výšku objektu. Kvůli tomu se radarům občas připisuje problém „most versus kamion". Radar vidí, že něco před autem je, ale neumí spolehlivě říct, jestli to visí nad silnicí, nebo na ní skutečně stojí. Kromě toho má horší rozlišení než kamera, takže neodliší kolo od motorky.

Tohle všechno se ale začíná měnit. 4D imaging radary přidávají k původním rozměrům (vzdálenost, azimut, rychlost) ještě elevaci, tedy výškovou informaci. Rozlišení se díky masivním MIMO polím a digitálnímu zpracování signálu posunulo k 0,5–1° v azimutu i elevaci. Continental, Bosch, ZF, Arbe Robotics nebo Aptiv už dodávají jednotky, které generují point cloud (v podstatě 3D obraz) podobný tomu LiDARovému, jen hrubší a výrazně levnější. Zatímco 3D radar stojí kolem 50 až 100 dolarů, 4D imaging radar se drží mezi 150 a 200 dolary, což je proti LiDARu stále zlomek.

Tři filozofie, tři odpovědi

Kamera je nepřekonatelná v rozpoznávání kontextu a barev, ale bojí se nepřízně a sama o sobě špatně měří vzdálenost. LiDAR dává přesnou geometrii, ale je drahý a má problém s počasím. Radar prochází mraky, mlhou a prachem, zvládne rychlost i na velkou vzdálenost, zato je hrubší a kontext mu chybí.

A tady se rozcházejí tři hlavní filozofie. Tesla – a v menší míře i Mobileye se svým SuperVision – říká, že když člověk řídí očima a mozkem, mají stačit kamery a neuronová síť. Jde o cestu maximální škálovatelnosti, protože kamery jsou levné a montují se snadno. Kritici namítají, že pokud má být autonomní auto bezpečnější než člověk, mělo by vidět víc, ne stejně.

Druhý tábor vede Waymo, k němu se přidávají i Cruise, Zoox nebo Mercedes s Drive Pilot. Jejich postojem je sensor fusion. Všechny tři senzory najednou, každý kryje slabiny ostatních, redundance zvyšuje bezpečnost. Je to dražší, složitější, ale v mlze v pět ráno to prostě funguje tam, kde kamerový systém selže.

Třetí a nejnovější směr začíná tlačit na to, aby se LiDARu zcela vyhnul a nahradil ho výkonným 4D radarem plus kamerou. Logika je ekonomická. Pokud radar dožene LiDAR v rozlišení a přitom zůstane levnější, integrace do sériových aut bude mnohem snazší. Mercedes EQS s Drive Pilotem, Hyundai Ioniq 5 nebo Rivian R2 už tuhle cestu naznačují různými kombinacemi.

Zdroj info: Arrow.com: Lidar vs. Camera: What's Best in Self-Driving Cars?, Aptiv: What Is 4D Imaging Radar?, AUTOCRYPT: Camera, Radar and LiDAR: A Comparison of the Three Types of Sensors and Their Limitations.
Zdroj médií: Volvo.

Podobné články