自動駕駛汽車究竟需要怎樣的傳感器？

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

01 自動駕駛汽車所需要的傳感器

想要知道自動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駕駛要用這些眾多傳感器來干什么，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，倒車，線路規(guī)劃等等。

正是由這些諸多的功能需求，讓自動駕駛汽車對各種傳感器的需求大到恐怖，因為自動駕駛汽車說白了就是將人類各項功能復(fù)制到汽車上，如人的視覺、嗅覺、觸覺等等，想要復(fù)制這些功能，以目前的技術(shù)水平來說智能通過優(yōu)化或疊加傳感器來實現(xiàn)，自動駕駛汽車的傳感器需要通過算力芯片-執(zhí)行器-反饋裝置以及預(yù)警裝置來完成這一系列高智能操作。

目前在自動駕駛領(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、激光雷達、夜視系統(tǒng)等，其中攝像頭的成本最低，應(yīng)用范圍廣，能實現(xiàn)絕大多數(shù)ADAS功能；毫米波雷達的價格適中，測距精度高范圍廣，而且不受天氣影響；激光雷達優(yōu)點是能夠精準識別周圍的環(huán)境信息，但是價格夜視最高的；最后就是夜視用到的紅外線傳感器，它的價格目前是僅次于激光雷達。

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駕駛汽車的前視，視角一般為45度，負責(zé)實現(xiàn)FCW、LDW、TSR、ACC、PCW等功能，而廣角攝像頭則要用于自動駕駛汽車的后視（后視泊車輔助）、內(nèi)置（閉眼提醒）、側(cè)視（盲點檢測）、以及環(huán)視（全景泊車、LDW）等多個方位多種功能。

02 自動駕駛汽車究竟需要怎樣的車載傳感器

自動駕駛汽車需要根據(jù)各種各樣的作用和目的來搭載傳感器，比如長距離雷達、中段距離雷達、LiDAR（Light Detection And Ranging，即激光雷達技術(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，雷達系統(tǒng)目前主要分為24GHz和77GHz兩個波段，77GHz的優(yōu)勢主要在于距離和距離速度測試的準確性，最重要的是它的分辨率也極為精準。

其中近程雷達（SRR）的最開始的目的主要是為了替代超聲波傳感器并且對國際自動駕駛提供輔助，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，這些雷達通常會使用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。?此外近程雷達主要應(yīng)用在盲點檢測（忙點監(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、泊車輔助、交叉車流監(jiān)控等等。

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

那么究竟什么是激光雷達？激光雷達依靠是激光而不是無線電波。除了激光發(fā)射器，這套系統(tǒng)還需要一個敏感的接收器。激光雷達系統(tǒng)能探測靜態(tài)和動態(tài)物體，并提供被探測物的 3D 圖像。?眼下，激光雷達已經(jīng)不是什么新鮮玩意，任何人都能從商店抱一臺回家，且精確度能滿足一般需要。不過，想讓它克服一切環(huán)境因素（溫度、太陽輻射、黑夜、雨雪天）穩(wěn)定工作并不容易。此外，車載激光雷達還得能看 300 碼（約合 274 米）遠。最重要的是，這樣的產(chǎn)品必須能以市場可接受的價格和體積進行大規(guī)模量產(chǎn)。?激光雷達在工業(yè)和軍事領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用。不過，它畢竟是一種擁有 360 度全景視角的復(fù)雜機械透鏡系統(tǒng)。由于單個成本高達數(shù)萬美元，因此激光雷達暫時還不適合在汽車產(chǎn)業(yè)大規(guī)模部署。?如今，汽車市場開始流行兩大趨勢，它們均采用紅外激光雷達系統(tǒng)搭配 MEMS 系統(tǒng)（微型電機系統(tǒng)），不過一種激光雷達是旋轉(zhuǎn)的，另一種是固態(tài)的。

?03 總結(jié)

總的來說，自動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李彥宏說過，為了的機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自動駕駛產(chǎn)生決定性作用的，而應(yīng)該通過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技術(shù)；再加上激光雷達不光可以用作感知，也同樣可以用于定位，隨著車規(guī)級激光雷達的成本不斷下降，實現(xiàn)全自動駕駛也許不只有一條路線。

如同特斯拉將數(shù)百萬計的行駛數(shù)據(jù)作為機器學(xué)習(xí)和計算機視覺路線的數(shù)據(jù)來源，以增加自動駕駛的可靠性，尤其是通過“影子模式”來跟蹤人類司機的駕駛行為并在出現(xiàn)決策差別時自動觸發(fā)上傳案例。

文章來源：

1.《自動駕駛汽車到底需要哪些類型的傳感器？》-博客（蘇源流）

2.《自動駕駛技術(shù)模塊-感知》-知乎（stargazer）