本文來源：智車科技

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談起自動(dòng)駕駛車輛，很明顯它與普通的車輛是有著極大不同的，僅僅從外觀來看，頂端頂著大大小小的多種傳感器，車身四周也布滿了攝像頭，如此數(shù)量眾多種類繁復(fù)的各類傳感器，它們到底對(duì)自動(dòng)駕駛功能的實(shí)現(xiàn)起到了哪些作用，它們的特點(diǎn)又是怎樣的，除了外觀可見的傳感器的差異，自動(dòng)駕駛車輛和普通車輛又有哪些不同呢？本篇文章就來帶領(lǐng)讀者起底一下目前自動(dòng)駕駛車輛所用到的硬件池技術(shù)棧。

自動(dòng)駕駛車輛的骨骼——線控底盤技術(shù)

作為自動(dòng)駕駛車輛，首先最根本的車輛底盤就和傳統(tǒng)的汽車有著巨大的差異。作為智能駕駛的主要載體，自動(dòng)駕駛車輛使用了汽車線控底盤技術(shù)，而未來高階自動(dòng)駕駛將基于線控化的底盤來實(shí)現(xiàn)。沒錯(cuò)，傳統(tǒng)而笨重的“鐵家伙”們將要被以電信號(hào)驅(qū)動(dòng)的傳感器、控制單元及電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)取代了。

線控技術(shù)是指由“電線”或者電信號(hào)來傳遞控制，取代傳統(tǒng)機(jī)械連接裝置的“硬”連接來實(shí)現(xiàn)操控的一種技術(shù)。線控底盤由轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、換擋、油門、懸架五大系統(tǒng)構(gòu)成。線控系統(tǒng)取消了部分笨重且精度較低的氣動(dòng)、液壓及機(jī)械連接，取而代之以電信號(hào)驅(qū)動(dòng)的傳感器、控制單元及電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)，因此具有結(jié)構(gòu)緊湊、可控性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)。

在未來，隨著三電技術(shù)逐步成熟化，充電便利性大幅提升，且安全性、可靠性問題基本解決，線控底盤技術(shù)也將逐漸成熟，引領(lǐng)汽車產(chǎn)業(yè)的革命。

自動(dòng)駕駛車輛的雙眼——傳感器

提起自動(dòng)駕駛的硬件系統(tǒng)，其中最為重要的便是作為外界信息感知的各類傳感器了，憑借著傳感器對(duì)世界各類信息的收集，算法才能更好地讀懂外界的場(chǎng)景與情況，這也直接決定了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的最終穩(wěn)定性與安全性。

目前自動(dòng)駕駛車輛上配備的傳感器主要有這么幾類，包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等等，而各類傳感器都有著其鮮明的特點(diǎn)以及適用的場(chǎng)景。攝像頭技術(shù)成熟且成本低，成為率先裝車且用量最大的感知硬件。車載攝像頭是 ADAS 系統(tǒng)的主要視覺傳感器，也是最為成熟的車載傳感器之一。然而由于攝像頭與人眼一樣，屬于被動(dòng)地接收可見光，因此在逆光或者光影復(fù)雜的情況下視覺效果較差，且易受惡劣天氣影響。

毫米波雷達(dá)受天氣環(huán)境的影響最小，全天候性能最佳。毫米波雷達(dá)與激光雷達(dá)工作原理相似，目前車載領(lǐng)域常用的毫米波雷達(dá)頻段為 24GHz、77GHz 和 79GHz，分別對(duì)應(yīng)短、長(zhǎng)、中距離雷達(dá)。毫米波雷達(dá)由于波長(zhǎng)夠長(zhǎng)，繞物能力好，受天氣環(huán)境的影響最小，但同時(shí)由于波長(zhǎng)過長(zhǎng)，探測(cè)精度大大下降。

激光雷達(dá)精度最佳，滿足 L3-L5 自動(dòng)駕駛需求。激光雷達(dá)以激光作為載波，波長(zhǎng)比毫米波更短，因此探測(cè)精度高、距離遠(yuǎn)。激光雷達(dá)還能通過回收不同方向激光尺的信息，形成障礙物 3D “點(diǎn)云”圖像。受限于技術(shù)難度大、成本高，目前還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模裝車，隨著未來產(chǎn)業(yè)鏈的日趨成熟，成本下探后，激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)或?qū)⒂瓉肀l(fā)。

由于各類傳感器的特點(diǎn)鮮明以及成本原因，目前市面上能量產(chǎn)的車型上較多都是只配備了車載攝像頭，最終自動(dòng)駕駛車輛傳感器的布局以及選型還有待時(shí)間的檢驗(yàn)，但無論如何，未來對(duì)于傳感器的需求肯定是上升的，也將隨著傳感器精度的逐步提升，成本的逐漸下探，將對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)帶來質(zhì)的改變。

自動(dòng)駕駛的大腦——計(jì)算平臺(tái)及芯片

進(jìn)入自動(dòng)駕駛時(shí)代，汽車架構(gòu)和主控芯片都將出現(xiàn)顯著的集中化趨勢(shì)，其中汽車架構(gòu)將從分布式E/E架構(gòu)向中央計(jì)算式架構(gòu)方向發(fā)展，主控芯片從單一CPU轉(zhuǎn)變?yōu)榘珹I模塊的SoC芯片。具體而言，控制器需要接受、分析和處理的信號(hào)大量且復(fù)雜，智能汽車系統(tǒng)需要處理大量圖片、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，原有對(duì)應(yīng)一個(gè)ECU的分布式計(jì)算架構(gòu)或者單一分模塊的域控制器無法適應(yīng)未來的需求，中央計(jì)算式架構(gòu)將成為主要發(fā)展趨勢(shì)。中央計(jì)算式架構(gòu)可以利用一臺(tái)電腦控制整車，更便捷的實(shí)現(xiàn)整車OTA軟件升級(jí)，因此具備高算力、低延遲特征的自動(dòng)駕駛SoC芯片在未來具備較大成長(zhǎng)空間。

汽車數(shù)據(jù)處理芯片主要包含MCU（芯片級(jí)芯片）和SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片）兩種類型。MCU結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只包含CPU一個(gè)處理器單元（CPU+存儲(chǔ)+接口單元），其將CPU頻率和規(guī)格適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、接口等結(jié)構(gòu)整合到單一芯片，主要用于ECU中進(jìn)行控制指令計(jì)算；SoC包括多個(gè)處理器單元（CPU+GPU+DSP+NPU+存儲(chǔ)+接口單元），集成度較高，未來汽車智能化趨勢(shì)，對(duì)汽車的智能架構(gòu)和算法算力，帶來了數(shù)量級(jí)的提升需要，推動(dòng)汽車芯片快速轉(zhuǎn)向搭載算力更強(qiáng)的SOC芯片。

目前自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)主要被國(guó)外的龍頭所壟斷，因特爾旗下mobileye是最早量產(chǎn)并上車使用自動(dòng)駕駛芯片產(chǎn)品的公司，隨后英偉達(dá)推出性能更好的自動(dòng)駕駛芯片產(chǎn)品，作為整車廠的特斯拉也迅速推出供自己電動(dòng)汽車使用的自動(dòng)駕駛芯片產(chǎn)品，地平線的芯片目前是國(guó)內(nèi)唯一量產(chǎn)上車的產(chǎn)品，華為、黑芝麻由于其芯片出色的性能也處于國(guó)內(nèi)的第一梯隊(duì)，另外，深鑒科技、寒武紀(jì)、西井科技等公司也紛紛加入國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛芯片行業(yè)的角逐。在未來，自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域的發(fā)展將直接決定了市場(chǎng)的規(guī)模與企業(yè)的成敗。

總結(jié)

以上就分析完了目前自動(dòng)駕駛車輛上所擁有的的主要的幾種硬件，它們對(duì)于未來的自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展將起到關(guān)鍵的作用，硬件的功能性、安全性、穩(wěn)定性也將直接影響到自動(dòng)駕駛市場(chǎng)的規(guī)模與群眾的接受程度。隨著硬件技術(shù)的逐漸成熟完善，成本價(jià)格的逐漸下探，未來也將幫助自動(dòng)駕駛軟件算法完成更多更復(fù)雜更安全的行為操作，也將決定了自動(dòng)駕駛未來發(fā)展的上限。

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