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隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，我們已進入一個技術(shù)瓶頸期。在這一背景下，汽車制造商開始將注意力轉(zhuǎn)向自動駕駛的關(guān)鍵組成部分——傳感器。特別是今年，激光雷達技術(shù)受到極大關(guān)注，被譽為“激光雷達元年”，凸顯了傳感器在自動駕駛中的重要性。那么，自動駕駛汽車究竟需要哪些傳感器呢？

自動駕駛汽車所需的傳感器

要了解自動駕駛汽車所需的傳感器類型，首先需要明確這些傳感器的功能。自動駕駛汽車需要執(zhí)行多種任務(wù)，如定位、障礙物探測、倒車、路徑規(guī)劃等。這些功能需求決定了自動駕駛汽車對傳感器的多樣化需求。簡單來說，自動駕駛汽車就是將人類的感官功能復制到車輛上，包括視覺、嗅覺和觸覺等。目前技術(shù)水平下，我們只能通過傳感器的優(yōu)化和組合來實現(xiàn)這些功能。

自動駕駛汽車的傳感器系統(tǒng)需要與算力芯片、執(zhí)行器、反饋裝置和預(yù)警裝置協(xié)同工作，以完成一系列智能化操作。目前，自動駕駛領(lǐng)域主要使用的傳感器包括車載攝像頭、毫米波雷達、激光雷達和夜視系統(tǒng)等。其中，攝像頭成本最低，應(yīng)用范圍最廣，能夠?qū)崿F(xiàn)大多數(shù)ADAS功能；毫米波雷達價格適中，測距精度高，適用范圍廣，且不受天氣影響；激光雷達能夠精確識別周圍環(huán)境信息，但價格最高；夜視系統(tǒng)使用的紅外線傳感器價格僅次于激光雷達。

車載攝像頭還分為單目攝像頭、雙目攝像頭和廣角攝像頭。單目和雙目攝像頭主要用于前視，負責實現(xiàn)FCW（前碰撞預(yù)警）、LDW（車道偏離預(yù)警）、TSR（交通標志識別）、ACC（自適應(yīng)巡航控制）、PCW（行人碰撞預(yù)警）等功能。廣角攝像頭則用于后視泊車輔助、閉眼提醒、盲點檢測和全景泊車等多種功能。

自動駕駛汽車所需的車載傳感器

自動駕駛汽車需要根據(jù)其功能和目的搭載不同類型的傳感器，如長距離雷達、中距離雷達、激光雷達（LiDAR）、攝像頭、超聲波傳感器、全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）和紅外線傳感器等。雷達系統(tǒng)主要分為24GHz和77GHz兩個波段，其中77GHz波段的優(yōu)勢在于距離和速度測試的準確性以及高分辨率。

近程雷達（SRR）最初旨在替代超聲波傳感器并輔助自動駕駛，通常安裝在車輛四周。理想情況下，這些雷達使用79GHz頻段，4GHz寬帶，但目前全球頻率規(guī)范僅允許77GHz頻段加1GHz寬帶。近程雷達主要應(yīng)用于盲點檢測、車道輔助、碰撞預(yù)警、防撞功能、泊車輔助和交叉車流監(jiān)控等。

激光雷達作為今年備受關(guān)注的技術(shù)，依賴激光而非無線電波進行探測。激光雷達系統(tǒng)包括激光發(fā)射器和敏感接收器，能夠探測靜態(tài)和動態(tài)物體，并提供3D圖像。盡管激光雷達已不是新鮮事物，但要使其在各種環(huán)境因素下穩(wěn)定工作并不容易。此外，車載激光雷達需要能夠探測到274米遠的物體，并以市場可接受的價格和體積進行大規(guī)模生產(chǎn)。

目前，汽車市場出現(xiàn)了兩大趨勢：一種是采用紅外激光雷達系統(tǒng)搭配MEMS系統(tǒng)（微型電機系統(tǒng)）的旋轉(zhuǎn)激光雷達，另一種是固態(tài)激光雷達。

自動駕駛汽車的車載傳感器的目標是將人類的感知能力復制到汽車上。正如百度CEO李彥宏所說，未來的機器人可能就是一輛汽車。因此，僅使用一種傳感器無法決定自動駕駛的成功，而應(yīng)通過各種算法與傳感器數(shù)據(jù)的融合，以及不斷的模型訓練迭代來完善技術(shù)。隨著車規(guī)級激光雷達成本的下降，實現(xiàn)全自動駕駛可能不只有一條路線。

例如，特斯拉利用數(shù)百萬計的行駛數(shù)據(jù)作為機器學習和計算機視覺的數(shù)據(jù)來源，以提高自動駕駛的可靠性。通過“影子模式”，特斯拉跟蹤人類駕駛員的行為，并在出現(xiàn)決策差異時自動上傳案例。

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審核編輯 黃宇