盤點(diǎn)傳感器在自動駕駛汽車中的應(yīng)用

在談及物聯(lián)網(wǎng)以及自動駕駛汽車之時，繞不開傳感器這個話題，以億計(jì)的傳感器嵌入到各種設(shè)備和各個角落，把人、機(jī)器、數(shù)據(jù)和服務(wù)連接起來，通過邊緣計(jì)算和AI處理，讓物理設(shè)備具有生命力。

傳感器的部署，驅(qū)動著社會向數(shù)字化變革，工廠因部署傳感器，帶來新工業(yè)革命。在城市應(yīng)用方向，把傳感器嵌入到橋梁、隧道和道路等城市公共場所，可以實(shí)時采集、測量、分析和優(yōu)化城市運(yùn)行狀況，提升城市精細(xì)化管理。與此同時，傳感器也讓無人駕駛汽車成為現(xiàn)實(shí)。

傳感器讓自動駕駛汽車具有眼觀四面耳聽八方能力

在物聯(lián)網(wǎng)資深專家楊劍勇看來，傳感器猶如無人駕駛汽車大腦，一些列傳感器組合，感知周圍環(huán)境，包括谷歌旗下Waymo、英特爾和百度等巨頭在推動無人駕駛技術(shù)蓬勃發(fā)展，傳感器技術(shù)是他們的“硬實(shí)力”。

對于自動駕駛汽車系統(tǒng)來說，一個最基本且最具挑戰(zhàn)性的能力就是探測與分類對象。自動駕駛汽車首先必須能夠準(zhǔn)確地評估周邊環(huán)境，才能根據(jù)車流、道路規(guī)則或者障礙物安全地調(diào)整行駛狀態(tài)，比如，高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）中的高精度傳感器，這些高精度傳感器包含了一系列攝像頭、激光雷達(dá)、雷達(dá)、計(jì)算，以及繪圖技術(shù)。

由英特爾與Mobileye提供的傳感器、硬件和軟件則可賦予自動駕駛汽車識別周邊環(huán)境的能力。這項(xiàng)技術(shù)可為自動駕駛汽車打造基本組件，包含一系列的攝像頭、激光雷達(dá)、雷達(dá)以及計(jì)算與繪圖技術(shù)。

全車將按360度全方位部署12個攝像頭。其中8個攝像頭可為自動駕駛提供支持，4個近程攝像頭可實(shí)現(xiàn)近場傳感，從而為自動駕駛與自動泊車提供支持。這些攝像頭都是最高分辨率的傳感器（每秒采樣數(shù)億次），是唯一既能探測形狀（車輛、行人等）、又能探測物體結(jié)構(gòu)（道路標(biāo)線、交通標(biāo)志文字、交通信號燈顏色等）的傳感器。先進(jìn)的人工智能與視覺能力能夠利用這些攝像頭建立一種全傳感狀態(tài)。這種端到端的能力與其他類型的傳感器相結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)“真正冗余性”的關(guān)鍵。

全車將部署六個“扇形”激光雷達(dá)；其中三個位于前部，三個位于后部。激光雷達(dá)傳感器可通過測量激光脈沖反射來探測物體。激光雷達(dá)與雷達(dá)相結(jié)合，可被系統(tǒng)用于提供完全獨(dú)立的形狀探測來源。激光雷達(dá)對攝像頭系統(tǒng)起著輔助作用。全車配有六個雷達(dá)組件（近程與遠(yuǎn)程的組合），能在汽車周邊實(shí)現(xiàn)360度環(huán)繞式覆蓋。雷達(dá)是一種利用雷達(dá)波反射來探測物體并確定其速度的成熟技術(shù)，特別適用于金屬物體，這在惡劣天氣環(huán)境中也非常有效。雷達(dá)與激光雷達(dá)相結(jié)合，可提供完全獨(dú)立的物體檢測系統(tǒng)，加以搭配攝像頭系統(tǒng)，便可實(shí)現(xiàn)真正的冗余性。

自動駕駛發(fā)展，半導(dǎo)體廠商是幕后推手

伴隨無人駕駛汽車的到來，對百年汽車工業(yè)帶來巨大變革，甚至催生出全新的乘客經(jīng)濟(jì)，這一市場規(guī)模將高達(dá)7萬億美元。不管是科技企業(yè)，亦是傳統(tǒng)汽車廠商都在下重金押注。

在互聯(lián)網(wǎng)巨頭當(dāng)中，以谷歌和百度一馬當(dāng)先，早前大摩對谷歌Waymo無人駕駛給出了1750億美元估值，這個在誕生在Google X實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目，將成為Alphabet（谷歌母公司）未來增長核心之一，其自動駕駛技術(shù)專利競爭力更是位居全球。

與此同時，蘋果、優(yōu)步和滴滴等都紛紛重金投入，掀起一輪自動駕駛競賽，而在物聯(lián)網(wǎng)資深專家楊劍勇看來，半導(dǎo)體廠商則是自動駕駛技術(shù)發(fā)展幕后推手。在2017年，英特爾溢價超30%進(jìn)行收購自動駕駛技術(shù)Mobileye后，整合成為自動駕駛事業(yè)部的一部分，其車載計(jì)算產(chǎn)品與Mobileye系統(tǒng)芯片相結(jié)合，使得英特爾處在自動駕駛技術(shù)變革最前端。

同時，也提升了英特爾在自動駕駛競爭實(shí)力，圍繞芯片、自動駕駛技術(shù)和投資等方式，拓展與科技企業(yè)和汽車廠商合作，構(gòu)建自動駕駛生態(tài)體系。Mobileye作為高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）龍頭企業(yè)，是自動駕駛技術(shù)全球領(lǐng)先廠商，有25個主機(jī)廠商使用Mobileye的設(shè)備，得益于于傳感器技術(shù)、機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)芯片（SoC），全球有2700萬輛汽車配備Mobileye技術(shù)，走在行業(yè)前列。

Mobileye EyeQ系統(tǒng)集成芯片采用專有的計(jì)算核心（可稱為加速器），此類核心針對各種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)視覺、信號處理和機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化。針對特定最終用途（ADAS和自動駕駛）開發(fā)的集成在單個芯片上的軟件和硬件可使計(jì)算性能、能耗和成本更具競爭力，這相對于競爭對手所提供的通用芯片具備明顯優(yōu)勢。Mobileye的自動駕駛車隊(duì)目前配備了四個EyeQ4芯片，約為我們最終將在L4/L5系統(tǒng)量產(chǎn)版中部署的計(jì)算能力的10%。

最后

不過，無人駕駛之路任重道遠(yuǎn)，而安全是商業(yè)進(jìn)程核心因素之一。也許隨著無人駕駛技術(shù)發(fā)展，以及法律等日益完善，或?qū)⒃谖磥頃淖內(nèi)藗兂鲂蟹绞?，甚至無須購買私人汽車，諸如向谷歌、優(yōu)步和滴滴等企業(yè)所組建的無人駕駛專車為人們出行提供服務(wù)，使得人們擁有車輛的形式將向按需的模式轉(zhuǎn)變，在未來五或者十年，甚至更長的時間，無人駕駛汽車將會從根本上改變整個出行市場的局面。