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當前，自動(dòng)駕駛發(fā)展駛入快車(chē)道，各大車(chē)企、零部件供應商、互聯(lián)網(wǎng)公司都在紛紛布局。但隨著(zhù)自動(dòng)駕駛邁出的步伐越大，所面臨的安全性挑戰也越大，尤其是近期不斷發(fā)生的自動(dòng)駕駛車(chē)輛事故將安全性問(wèn)題再次推向風(fēng)口浪尖。安全是自動(dòng)駕駛最核心的問(wèn)題，其中，作為自動(dòng)駕駛車(chē)輛的“眼睛”——傳感器尤為重要。
全新奧迪A8的傳感器布局
自動(dòng)駕駛車(chē)輛想要在路上安全行駛，首要的是能夠準確感知周?chē)h(huán)境，如車(chē)輛、行人、交通標識等，需要搭載多種傳感器，包括攝像頭、毫米波雷達、LiDAR（激光雷達）等。
不同傳感器的原理和功能各不相同，能在不同場(chǎng)景中發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢，目前難以相互替代。
不同傳感器的功能比較
攝像頭：應用場(chǎng)景非常豐富
攝像頭為汽車(chē)加上“眼睛”，可以采集車(chē)輛周?chē)鷪D像信息，然后經(jīng)過(guò)計算機的算法分析，實(shí)現眾多預警類(lèi)、識別類(lèi)的功能，如疲勞駕駛預警、行人警示、車(chē)道保持、交通標志識別、交通信號燈識別等，目前在汽車(chē)高級輔助駕駛（ADAS）市場(chǎng)已被規模使用。汽車(chē)攝像頭可分為單目、雙目及多目，安裝位置有前視、后視、側視、環(huán)視，針對不同的應用場(chǎng)景，可組合應用。
相對于其它傳感器，攝像頭的應用領(lǐng)域廣泛，技術(shù)十分成熟，價(jià)格相對低廉。面向未來(lái)的自動(dòng)駕駛，攝像頭也是不可或缺的存在，博世、大陸等零部件供應商都在積極研發(fā)新一代攝像頭技術(shù)，使其感知能力更穩、準、快。
毫米波雷達：國產(chǎn)化加速進(jìn)程
毫米波雷達是利用波長(cháng)1~10mm，頻率30GHz~300GHz之間的電磁波，通過(guò)測量回波的時(shí)間差算出距離，具備全天時(shí)全天候以及探測距離遠的優(yōu)勢。目前市場(chǎng)上主流的車(chē)載毫米波雷達頻段為24GHz（用于短中距離雷達，15~30m）和77GHz（用于長(cháng)距離雷達，100~200m）。相比于24GHz產(chǎn)品，77GHz產(chǎn)品在性能和體積上都更具優(yōu)勢，其距離分辨率更高，體積也小了1/3。
近些年，隨著(zhù)毫米波雷達技術(shù)水平的提升和成本的下降，也開(kāi)始應用于A(yíng)DAS，并成為自動(dòng)駕駛所需的傳感器。同時(shí)，作為市場(chǎng)前景相對明朗的新興產(chǎn)品領(lǐng)域，毫米波雷達在國內方興未艾，據不完全統計，超過(guò)100多家公司或團隊在做汽車(chē)毫米波雷達方面的研發(fā)，整個(gè)行業(yè)蓬勃發(fā)展，國內企業(yè)如華域、加特蘭微電子等已經(jīng)相繼突破了毫米波雷達產(chǎn)品的研發(fā)。
激光雷達：自動(dòng)駕駛最核心傳感器
車(chē)載激光雷達又稱(chēng)車(chē)載三維激光掃描儀，采用光飛行時(shí)間法（TOF），通過(guò)發(fā)射和接收返回的激光束，分析激光遇到目標后的折返時(shí)間，計算出目標與車(chē)的距離。通過(guò)這種方法，搜集目標表面大量的密集點(diǎn)的三維坐標、反射率等信息，能快速復建出目標的三維模型及各種圖件數據，建立三維點(diǎn)云圖，繪制出環(huán)境地圖，以達到環(huán)境感知的目的。目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的有8線(xiàn)、16線(xiàn)和32線(xiàn)激光雷達，還有少量64線(xiàn)產(chǎn)品。激光雷達線(xiàn)束越多，測量精度越高，安全性也越高，但是成本也越高。
激光雷達是自動(dòng)駕駛不可或缺的核心技術(shù)，各個(gè)車(chē)企也都看好激光雷達在無(wú)人駕駛汽車(chē)的應用前景。但其仍面臨著(zhù)成本高、量產(chǎn)難的問(wèn)題。目前，法雷奧SCALA激光掃描儀是市場(chǎng)上首款也是唯一一款量產(chǎn)的車(chē)規級激光雷達。此外，激光雷達的龍頭企業(yè)還有Waymo、Velodyne等，雖然其產(chǎn)品仍大多應用在自動(dòng)駕駛測試車(chē)輛上，但更多供應商的加入勢必會(huì )推動(dòng)激光雷達解決方案的落地，以及成本的降低。
未來(lái)，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛層級的不斷上升，車(chē)輛搭載的傳感器類(lèi)別和數量勢必會(huì )越來(lái)越多。那么，傳感器的發(fā)展趨勢又將何去何從呢？
自動(dòng)駕駛中傳感器應用變化趨勢
洞察：多傳感器融合成為未來(lái)方向
觀(guān)察主要車(chē)企的自動(dòng)駕駛平臺，不難發(fā)現，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛層級的增加，傳感器應用越來(lái)越多，系統越來(lái)越復雜，多傳感器融合的趨勢將驅動(dòng)高效的集成化架構。同時(shí)，不同傳感器技術(shù)會(huì )在博弈平衡中齊頭并進(jìn)，但并不排除單種傳感器將主導市場(chǎng)。
主要車(chē)企的自動(dòng)駕駛平臺
無(wú)論是以攝像頭為主的計算機視覺(jué)方案，還是激光雷達，目前尚未擁有獨當一面的能力，且信息冗余更有利于安全，因而多傳感器融合成為自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)共識。在此基礎上，自動(dòng)駕駛所需的傳感器部件將進(jìn)一步向輕量化（包括產(chǎn)品重量及傳感器數量）、低成本方向發(fā)展。
自動(dòng)駕駛車(chē)輛想要在路上安全行駛，首要的是能夠準確感知周?chē)h(huán)境，如車(chē)輛、行人、交通標識等，需要搭載多種傳感器，包括攝像頭、毫米波雷達、LiDAR（激光雷達）等。
不同傳感器的原理和功能各不相同，能在不同場(chǎng)景中發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢，目前難以相互替代。
不同傳感器的功能比較
攝像頭：應用場(chǎng)景非常豐富
攝像頭為汽車(chē)加上“眼睛”，可以采集車(chē)輛周?chē)鷪D像信息，然后經(jīng)過(guò)計算機的算法分析，實(shí)現眾多預警類(lèi)、識別類(lèi)的功能，如疲勞駕駛預警、行人警示、車(chē)道保持、交通標志識別、交通信號燈識別等，目前在汽車(chē)高級輔助駕駛（ADAS）市場(chǎng)已被規模使用。汽車(chē)攝像頭可分為單目、雙目及多目，安裝位置有前視、后視、側視、環(huán)視，針對不同的應用場(chǎng)景，可組合應用。
相對于其它傳感器，攝像頭的應用領(lǐng)域廣泛，技術(shù)十分成熟，價(jià)格相對低廉。面向未來(lái)的自動(dòng)駕駛，攝像頭也是不可或缺的存在，博世、大陸等零部件供應商都在積極研發(fā)新一代攝像頭技術(shù)，使其感知能力更穩、準、快。
毫米波雷達：國產(chǎn)化加速進(jìn)程
毫米波雷達是利用波長(cháng)1~10mm，頻率30GHz~300GHz之間的電磁波，通過(guò)測量回波的時(shí)間差算出距離，具備全天時(shí)全天候以及探測距離遠的優(yōu)勢。目前市場(chǎng)上主流的車(chē)載毫米波雷達頻段為24GHz（用于短中距離雷達，15~30m）和77GHz（用于長(cháng)距離雷達，100~200m）。相比于24GHz產(chǎn)品，77GHz產(chǎn)品在性能和體積上都更具優(yōu)勢，其距離分辨率更高，體積也小了1/3。
近些年，隨著(zhù)毫米波雷達技術(shù)水平的提升和成本的下降，也開(kāi)始應用于A(yíng)DAS，并成為自動(dòng)駕駛所需的傳感器。同時(shí)，作為市場(chǎng)前景相對明朗的新興產(chǎn)品領(lǐng)域，毫米波雷達在國內方興未艾，據不完全統計，超過(guò)100多家公司或團隊在做汽車(chē)毫米波雷達方面的研發(fā)，整個(gè)行業(yè)蓬勃發(fā)展，國內企業(yè)如華域、加特蘭微電子等已經(jīng)相繼突破了毫米波雷達產(chǎn)品的研發(fā)。
激光雷達：自動(dòng)駕駛最核心傳感器
車(chē)載激光雷達又稱(chēng)車(chē)載三維激光掃描儀，采用光飛行時(shí)間法（TOF），通過(guò)發(fā)射和接收返回的激光束，分析激光遇到目標后的折返時(shí)間，計算出目標與車(chē)的距離。通過(guò)這種方法，搜集目標表面大量的密集點(diǎn)的三維坐標、反射率等信息，能快速復建出目標的三維模型及各種圖件數據，建立三維點(diǎn)云圖，繪制出環(huán)境地圖，以達到環(huán)境感知的目的。目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的有8線(xiàn)、16線(xiàn)和32線(xiàn)激光雷達，還有少量64線(xiàn)產(chǎn)品。激光雷達線(xiàn)束越多，測量精度越高，安全性也越高，但是成本也越高。
激光雷達是自動(dòng)駕駛不可或缺的核心技術(shù)，各個(gè)車(chē)企也都看好激光雷達在無(wú)人駕駛汽車(chē)的應用前景。但其仍面臨著(zhù)成本高、量產(chǎn)難的問(wèn)題。目前，法雷奧SCALA激光掃描儀是市場(chǎng)上首款也是唯一一款量產(chǎn)的車(chē)規級激光雷達。此外，激光雷達的龍頭企業(yè)還有Waymo、Velodyne等，雖然其產(chǎn)品仍大多應用在自動(dòng)駕駛測試車(chē)輛上，但更多供應商的加入勢必會(huì )推動(dòng)激光雷達解決方案的落地，以及成本的降低。
未來(lái)，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛層級的不斷上升，車(chē)輛搭載的傳感器類(lèi)別和數量勢必會(huì )越來(lái)越多。那么，傳感器的發(fā)展趨勢又將何去何從呢？
自動(dòng)駕駛中傳感器應用變化趨勢
洞察：多傳感器融合成為未來(lái)方向
觀(guān)察主要車(chē)企的自動(dòng)駕駛平臺，不難發(fā)現，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛層級的增加，傳感器應用越來(lái)越多，系統越來(lái)越復雜，多傳感器融合的趨勢將驅動(dòng)高效的集成化架構。同時(shí)，不同傳感器技術(shù)會(huì )在博弈平衡中齊頭并進(jìn)，但并不排除單種傳感器將主導市場(chǎng)。
主要車(chē)企的自動(dòng)駕駛平臺
無(wú)論是以攝像頭為主的計算機視覺(jué)方案，還是激光雷達，目前尚未擁有獨當一面的能力，且信息冗余更有利于安全，因而多傳感器融合成為自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)共識。在此基礎上，自動(dòng)駕駛所需的傳感器部件將進(jìn)一步向輕量化（包括產(chǎn)品重量及傳感器數量）、低成本方向發(fā)展。
