三大傳感器撐起智能汽車環境感測的半邊天

　　無人駕駛技術現如今其實非常成熟了，就以現在的技術水平看，如果把大城市復雜的交通狀況變成實驗室特定的格局，場景內有制式統一的車輛以及符合規矩的行人正常通行，那么不用方向盤，全程自動行駛的汽車當下就可以面世了。

　　問題就出在了汽車如何能對現實中復雜的交通狀況了如指掌，如何可以像人的眼睛和大腦一樣靈活應變。關鍵就在需要各種各樣的傳感器合作來解決，它們最終將監測到的數據傳給高精密的處理器，識別道路、標示和行人，做出加速、轉向、制動等決策。

　　在智能感知識別的部分，車載光學系統和車載雷達系統是保證行車安全最為重要的，目前，主流的用于周圍環境感測的傳感器有激光雷達（LiDAR）、毫米波雷達（millimeter wave）、視覺傳感器三種。

　　激光雷達（LiDAR）

　　通過掃描從一個物體上反射回來的激光來確定物體的距離，可以形成精度高達厘米級的3D環境地圖，因此它在ADAS（先進駕駛輔助系統）及無人駕駛系統中起重要作用。從當前車載激光雷達來看，機械式的多線束激光雷達是主流方案，但受制于價格高昂的因素尚未普及開來。

　　在去年12月10日路測成功的百度無人駕駛汽車車身上，除了部署了毫米波雷達、視頻等感應器，其車頂就安置了一個體積較大、價值70萬余人民幣的64位激光雷達（VelodyneHDL64-E），谷歌同樣也是采用的相同高端配置激光雷達。車載激光雷達系統的優劣主要取決于2D激光掃描儀的性能。激光發射器線束的越多，每秒采集的云點就越多。然而線束越多也就代表著激光雷達的造價就更加昂貴。

　　就以Velodyne的產品為例，64線束的激光雷達價格是16線束的10倍。激光雷達除了成本高昂，遇到煙霧介質以及雨雪天氣中表現一般，將掣肘它的發揮。

　　不過作為核心傳感器，低成本方案將加速無人駕駛的到來。目前，高精度的車用激光雷達產品的生產廠商主要集中于國外，包括美國的Velodyne、Quanegy以及德國的IBEO公司等。國內的激光雷達產品目前相對落后，中國航空汽車系統控股有限公司高級專務周世寧曾表示，博世、大陸、法雷奧、英飛凌、德爾福等外資零部件企業早已搶占ADAS技術制高點，特別是在傳感器的市場布局上，我國汽車零部件企業已經輸在起跑線上了。

　　毫米波雷達（millimeter wave）

　　毫米波是指30～300GHz頻域（波長為1～10mm）的電磁波，毫米波的波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優點。同厘米波導引頭相比，毫米波導引頭具有體積小、質量輕和空間分辨率高的特點。與紅外、激光、電視等光學導引頭相比，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，具有全天候（大雨天除外）全天時的特點，這能與激光雷達的作用產生互補。另外，毫米波導引頭的抗干擾、反隱身能力也優于其他微波導引頭。

　　缺點是毫米波雷達由于波長原因，探測距離非常有限，也無法感知行人，而激光雷達可以對周邊所有障礙物進行精準的建模。為了克服不同缺點缺點，車企勢必要將這些傳感器組合在一起。

　　目前看毫米波雷達也是智能汽車ADAS系統的標配傳感器，按照目前主流分類，毫米波雷達可分為24GHz雷達和77GHz雷達。參照其特性，通常車輛周圍的車輛檢測使用24Ghz，前方車輛檢測使用77GHz。以中國的實際國情以及芯片研發進度等行業特點來看，未來三年內24GHz毫米波雷達在國內仍有市場空間。望眼全球，我國77GHz毫米波雷達的大規模應用將稍微推后。

　　由于ADAS的功能，往往是通過傳感器+處理器的方式捆綁銷售，國內汽車毫米波雷達系統的芯片、算法還主要依賴進口，成本很高。加快開發國產的77GHZ毫米波雷達芯片并盡快車載應用，將是我國汽車毫米波雷達產業的機遇。同濟大學汽車學院白杰教授認為，相對在攝像頭方面的激烈競爭，毫米波雷達更有創新性，潛在的市場空間更大，機會更多。