自動(dòng)駕駛汽車究竟需要怎樣的傳感器？

自動(dòng)駕駛發(fā)展的如今，在技術(shù)方面可以說(shuō)目前已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)瓶頸期，在這種情況下，各大汽車廠商紛紛將視角轉(zhuǎn)向了自動(dòng)駕駛之眼——傳感器，尤其是今年還被稱為激光雷達(dá)元年，可見(jiàn)傳感器如今在自動(dòng)駕駛中的特殊地位，那么自動(dòng)駕駛汽車究竟需要怎與的傳感器呢？

01 自動(dòng)駕駛汽車所需要的傳感器

想要知道自動(dòng)駕駛汽車所需要怎樣的傳感器，首先就得弄清楚它需要哪些傳感器，而想要弄清楚它需要哪些傳感器，我們第一步就得先知道自動(dòng)駕駛要用這些眾多傳感器來(lái)干什么，想必此刻，已經(jīng)有一系列功能需求浮現(xiàn)在了諸位腦海之中，如定位，障礙探測(cè)，倒車，線路規(guī)劃等等。

正是由這些諸多的功能需求，讓自動(dòng)駕駛汽車對(duì)各種傳感器的需求大到恐怖，因?yàn)樽詣?dòng)駕駛汽車說(shuō)白了就是將人類各項(xiàng)功能復(fù)制到汽車上，如人的視覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)等等，想要復(fù)制這些功能，以目前的技術(shù)水平來(lái)說(shuō)智能通過(guò)優(yōu)化或疊加傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)駕駛汽車的傳感器需要通過(guò)算力芯片-執(zhí)行器-反饋裝置以及預(yù)警裝置來(lái)完成這一系列高智能操作。

目前在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域主要用到的傳感器有，車載攝像頭（外置攝像頭、內(nèi)置攝像頭）、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、夜視系統(tǒng)等，其中攝像頭的成本最低，應(yīng)用范圍廣，能實(shí)現(xiàn)絕大多數(shù)ADAS功能；毫米波雷達(dá)的價(jià)格適中，測(cè)距精度高范圍廣，而且不受天氣影響；激光雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)是能夠精準(zhǔn)識(shí)別周圍的環(huán)境信息，但是價(jià)格夜視最高的；最后就是夜視用到的紅外線傳感器，它的價(jià)格目前是僅次于激光雷達(dá)。

除此之外，車載攝像頭還分為單目攝像頭、雙目攝像頭、以及廣角攝像頭三類，單目攝像頭和雙目攝像頭主要用于自動(dòng)駕駛汽車的前視，視角一般為45度，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)FCW、LDW、TSR、ACC、PCW等功能，而廣角攝像頭則要用于自動(dòng)駕駛汽車的后視（后視泊車輔助）、內(nèi)置（閉眼提醒）、側(cè)視（盲點(diǎn)檢測(cè)）、以及環(huán)視（全景泊車、LDW）等多個(gè)方位多種功能。

02 自動(dòng)駕駛汽車究竟需要怎樣的車載傳感器

自動(dòng)駕駛汽車需要根據(jù)各種各樣的作用和目的來(lái)搭載傳感器，比如長(zhǎng)距離雷達(dá)、中段距離雷達(dá)、LiDAR（Light Detection And Ranging，即激光雷達(dá)技術(shù)）、攝像頭、超聲波傳感器、GNSS（GlobalNavigation Satellite System，即全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)）、紅外線傳感器等，雷達(dá)系統(tǒng)目前主要分為24GHz和77GHz兩個(gè)波段，77GHz的優(yōu)勢(shì)主要在于距離和距離速度測(cè)試的準(zhǔn)確性，最重要的是它的分辨率也極為精準(zhǔn)。

其中近程雷達(dá)（SRR）的最開(kāi)始的目的主要是為了替代超聲波傳感器并且對(duì)國(guó)際自動(dòng)駕駛提供輔助，所以它經(jīng)常被安裝在車輛的四周，當(dāng)然在最理想的狀態(tài)下，這些雷達(dá)通常會(huì)使用79GHz頻段，寬帶為4GHz，只是目前全球頻率規(guī)范只允許77GHz頻段+1GHz寬帶。?此外近程雷達(dá)主要應(yīng)用在盲點(diǎn)檢測(cè)（忙點(diǎn)監(jiān)控）、車道和車道變更助手、用于碰撞預(yù)警和防撞功能的后置雷達(dá)、泊車輔助、交叉車流監(jiān)控等等。

提到雷達(dá)，那么激光雷達(dá)就不可避免，畢竟今年可是激光雷達(dá)元年，隨著激光雷達(dá)越來(lái)越受受到人們的關(guān)注，激光雷達(dá)的制造商們也在不斷的研發(fā)和改進(jìn)自己的解決方案。

那么究竟什么是激光雷達(dá)？激光雷達(dá)依靠是激光而不是無(wú)線電波。除了激光發(fā)射器，這套系統(tǒng)還需要一個(gè)敏感的接收器。激光雷達(dá)系統(tǒng)能探測(cè)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物體，并提供被探測(cè)物的 3D 圖像。?眼下，激光雷達(dá)已經(jīng)不是什么新鮮玩意，任何人都能從商店抱一臺(tái)回家，且精確度能滿足一般需要。不過(guò)，想讓它克服一切環(huán)境因素（溫度、太陽(yáng)輻射、黑夜、雨雪天）穩(wěn)定工作并不容易。此外，車載激光雷達(dá)還得能看 300 碼（約合 274 米）遠(yuǎn)。最重要的是，這樣的產(chǎn)品必須能以市場(chǎng)可接受的價(jià)格和體積進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)。?激光雷達(dá)在工業(yè)和軍事領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用。不過(guò)，它畢竟是一種擁有 360 度全景視角的復(fù)雜機(jī)械透鏡系統(tǒng)。由于單個(gè)成本高達(dá)數(shù)萬(wàn)美元，因此激光雷達(dá)暫時(shí)還不適合在汽車產(chǎn)業(yè)大規(guī)模部署。?如今，汽車市場(chǎng)開(kāi)始流行兩大趨勢(shì)，它們均采用紅外激光雷達(dá)系統(tǒng)搭配 MEMS 系統(tǒng)（微型電機(jī)系統(tǒng)），不過(guò)一種激光雷達(dá)是旋轉(zhuǎn)的，另一種是固態(tài)的。

?03 總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，自動(dòng)駕駛汽車的車載傳感器所要做到的將人類的感知復(fù)制到汽車上，就如百度CEO李彥宏說(shuō)過(guò)，為了的機(jī)器人可能就是一輛汽車，因此只僅僅使用某一種傳感器是不可能對(duì)自動(dòng)駕駛產(chǎn)生決定性作用的，而應(yīng)該通過(guò)各種算法與傳感器數(shù)據(jù)的融合，以及不斷的模型訓(xùn)練迭代才能完善這項(xiàng)技術(shù)；再加上激光雷達(dá)不光可以用作感知，也同樣可以用于定位，隨著車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的成本不斷下降，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛也許不只有一條路線。

如同特斯拉將數(shù)百萬(wàn)計(jì)的行駛數(shù)據(jù)作為機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)路線的數(shù)據(jù)來(lái)源，以增加自動(dòng)駕駛的可靠性，尤其是通過(guò)“影子模式”來(lái)跟蹤人類司機(jī)的駕駛行為并在出現(xiàn)決策差別時(shí)自動(dòng)觸發(fā)上傳案例。

文章來(lái)源：

1.《自動(dòng)駕駛汽車到底需要哪些類型的傳感器？》-博客（蘇源流）

2.《自動(dòng)駕駛技術(shù)模塊-感知》-知乎（stargazer）