一文读懂智能汽车传感器：摄像头和两类雷达
“自动驾驶”正在成为智能汽车的卖点，“激光雷达”正在成为技术话题的中心。
汽车究竟有几种雷达，摄像头又起到什么作用？
不少汽车爱好者都有这样的疑问，咱们就来简单讲一讲吧；先不讲汽车的自动驾驶，在人工驾驶的时候是不是需要眼观六路耳听八方呢？就是这样。开车的时候要用眼睛去看路况，也要观察后视镜，同时要用耳朵去听其他车辆的声音，同时需要用触感去感受方向盘的细微变化。
所以自动驾驶汽车也需要能看到、能听到，能感知到，各类传感器的作用就是围绕这三个基础功能展开。
摄像头·能看到如果一台车有前置、后置和侧置摄像头，那这台车就等于有了多个眼睛，具备的功能是让智能汽车“看到”；可是只能看到是不够的，因为摄像头采集到的是二维平面影像，看到的东西还需要进行分析。这就像人的眼睛一样，在看到影像之后需要通过逻辑分析把影像中的事物具象化，比如看到道路里有很多车，判断该物体是不是车则需要由大脑来负责。所以智能汽车的基础其实是芯片，是控制单元，其角色就是汽车的大脑，其起到的作用是让画面变得立体。
“只能看到”是无法驾驶的，在驾考中有一个门槛，那就是体验；体检的时候要测试听力，用三角铁在耳朵两侧进行测试，如果无法通过则不能考取驾驶证。
由此可见听觉对于驾驶的重要性。
因为人的眼睛是有很大盲区的，无法同时观察前方、侧方和后方的场景，所以就需要听觉系统去辅助感知；在听觉系统感觉到异样之后，再调用视觉系统通过后视镜去观察，也就是说最终还是需要用眼睛的。那么只要给侧方和后方也安装上摄像头，客观来说就能解决没有听觉感知系统的漏洞，全部使用摄像头也是可以实现自动驾驶的。
然而又有一个问题出现了，摄像头的进光量是有限的，可以把摄像头理解为眼睛；眼睛在注视强光线的时候看不到其他物体，因为强光源把足够多的光线注入到眼睛里，眼睛走光纤的“通道”被单一强光源塞满，那么就算再强光源的旁边有障碍物也会看不到。
这就像开车的时候遇到反向照射的门架补光灯的时候看不到前方道路的原因一样，摄像头一旦遇到这种强光源也会瞬时失去作用，所以单纯依靠摄像头还是很难做到稳定且可靠的自动驾驶，在这种场景中仍然需要听觉和触觉系统来辅助驾驶。
雷达·感知第一节讲了摄像头的作用和弊端，第二节所讲的雷达就是用于感知补偿。
在看不清或看不到的时候，雷达可以感知障碍物。
1.毫米波雷达
这种雷达采用的是电磁波，向前发射并遇到障碍物的时候会反射波，电磁波的传输速度是固定的， 那么按照反射时间综合速度则可以测出与障碍物的距离，以此来决定是否刹车。其原因就像是蝙蝠一样，与听觉系统的区别主要是主动发射波和被动接受波，实现的结果是相同的。
但是毫米波雷达也只能实现二维平面的扫描，能做到的是发现障碍物，但是做不到“看到障碍物”。
说白了就像是耳朵，假设后方有车辆鸣笛，司机只能发现后方有车但不知道后方是什么车；可是在听到鸣笛之后就能做出最基础的避障操作，是可以保证行车安全的，毫米波雷达的极限就是这样，其可以做到大致判断并保证行车安全，只是有些操作看起来有些过，仅此而已。
2.激光束雷达
激光雷达采用的是激光束，其功能与毫米波雷达不无二致，可是能做到三维立体的描绘出障碍物。
简而言之，激光雷达就像是“视障的眼睛”，能通过光束看到障碍物的样子但是不能像摄像头一样的看到细节，可是能看到轮廓也就足够了；因为汽车的大脑可以从障碍物的轮廓分析出障碍物是什么，从而做出同样精准的驾驶操作。可以理解为毫米波雷达能感知到前方有障碍物但不知道障碍物是什么，激光束雷达能识别出障碍物是人、车或动物，这是主要区别。
总结：毫米波雷达可以感知到障碍物并做出较大安全冗余的操作，操作有可能过火，也就是类似于误操作；激光束雷达可以更聪明的感知到障碍物的类型，可以让自动驾驶变的更灵光；摄像头可以清晰的看到并分析出最为精准的驾驶操作，可是很多场景是摄像头看不清楚甚至看不见的，所以摄像头只是辅助。
只有毫米波雷达加摄像头的智能汽车就像是新手司机开车，动作很大；有了激光束雷达的智能汽车就像是老司机开车，游刃有余。而只有摄像头的智能汽车理论上也是老司机开车，但是这个老司机说不好哪会就会“睡着”。
这就是摄像头与两类雷达的特点与关系，理论上还是三者配合才能达到最佳标准。
最后一个知识点是只有激光束雷达是不行的，因为激光束很容易受到天气因素的影响，毕竟光线可折射，而雨、雪、雾和沙尘都能折射光线；所以即便用多个激光雷达的智能汽车也得有毫米波雷达，其电磁波几乎不受气象因素影响，这种雷达才是真正的基础。
编辑：天和Auto-汽车科学岛，天和MCN发布，欢迎转赞评
【本文来自易车号作者天和汽车科学岛，版权归作者所有,任何形式转载请联系作者。内容仅代表作者观点，与易车无关】
绛旓細鎬荤粨锛氭绫虫尝闆疯揪鍙互鎰熺煡鍒伴殰纰嶇墿骞跺仛鍑鸿緝澶у畨鍏ㄥ啑浣欑殑鎿嶄綔锛屾搷浣滄湁鍙兘杩囩伀锛屼篃灏辨槸绫讳技浜庤鎿嶄綔锛涙縺鍏夋潫闆疯揪鍙互鏇磋仾鏄庣殑鎰熺煡鍒伴殰纰嶇墿鐨勭被鍨嬶紝鍙互璁╄嚜鍔ㄩ┚椹跺彉鐨勬洿鐏靛厜锛鎽勫儚澶鍙互娓呮櫚鐨勭湅鍒板苟鍒嗘瀽鍑烘渶涓虹簿鍑嗙殑椹鹃┒鎿嶄綔锛屽彲鏄緢澶氬満鏅槸鎽勫儚澶寸湅涓嶆竻妤氱敋鑷崇湅涓嶈鐨勶紝鎵浠ユ憚鍍忓ご鍙槸杈呭姪銆傚彧鏈夋绫虫尝闆...
绛旓細婵鍏夐浄杈撅紙LiDAR锛変紶鎰熷櫒閫氳繃鍙戝皠婵鍏夊苟娴嬮噺鍙嶅皠鍏夋潵鍒涘缓鍛ㄥ洿鐜鐨勮缁3D鍦板浘銆傝繖涓鎶鏈浜庤嚜鍔ㄩ┚椹姹借溅鏉ヨ鏄笉鍙垨缂虹殑锛屽洜涓哄畠鑳藉鎻愪緵绮剧‘鐨勮窛绂诲拰褰㈢姸淇℃伅锛屽浜庨伩闅溿佽矾寰勮鍒掑拰瀹夊叏椹鹃┒鑷冲叧閲嶈銆3. 鎽勫儚澶翠紶鎰熷櫒 鎽勫儚澶翠紶鎰熷櫒鑳藉鎹曟崏楂樺垎杈ㄧ巼鐨勫浘鍍忥紝閫氳繃鍥惧儚鍒嗘瀽锛杞﹁締鑳藉璇嗗埆閬撹矾鏍囧織銆佷氦閫氫俊鍙风伅...
绛旓細婵鍏夐浄杈句紶鎰熷櫒锛圠iDAR锛夋槸涓绉嶅埄鐢ㄦ縺鍏夋祴璺濈殑浼犳劅鍣紝鑳藉鎻愪緵绮剧‘鐨3D鐜鍦板浘锛屼娇寰楄溅杈嗚兘澶熺簿纭湴妫娴嬪懆鍥寸幆澧冨苟瀹炵幇鑷姩椹鹃┒銆侺iDAR鎻愪緵鐨勪俊鎭浜庨伩闅溿佽矾绾胯鍒掋佸畨鍏ㄩ┚椹剁瓑閮借嚦鍏抽噸瑕併備笁銆鎽勫儚澶浼犳劅鍣 鎽勫儚澶翠紶鎰熷櫒鏄彟涓绉嶉噸瑕佺殑鏅鸿兘姹借溅浼犳劅鍣锛屽畠鍙互鎹曟崏鍒伴珮娓呮櫚搴︾殑鍥惧儚锛岄氳繃瀵瑰浘鍍忚繘琛屽垎鏋愶紝杞﹁締...
绛旓細鐩墠甯哥敤鐨勮溅杞浼犳劅鍣鍖呮嫭鐩告満銆佹绫虫尝闆疯揪銆佽秴澹版尝闆疯揪銆佹縺鍏夐浄杈剧瓑銆傛牴鎹悇涓紶鎰熷櫒鐨勭壒鎬э紝鍦ㄥ疄闄呭簲鐢ㄤ腑寰寰閲囩敤澶氱浼犳劅鍣ㄥ姛鑳戒簰琛ョ殑鏂瑰紡杩涜鐜鎰熺煡銆2銆佽瑙夋憚鍍忔満 浼犳劅鍣ㄥ師鐞 鎽勫儚澶灞炰簬琚姩瑙﹀彂寮忎紶鎰熷櫒锛岃鎽勭墿浣撳弽灏勫厜绾匡紝浼犳挱鍒伴暅澶达紝缁忛暅澶磋仛鐒﹀埌CCD/CMOS鑺墖涓婏紝CCD/CMOS鏍规嵁鍏夌殑寮哄急绉仛鐩稿簲鐨勭數...
绛旓細1銆佺洰鍓嶆潵鐪嬶紝浼佷笟搴旂敤浜庢棤浜洪┚椹舵苯杞︾殑浼犳劅鍣涓昏鏈変互涓嬪嚑绉嶏細鍥惧儚浼犳劅鍣紙鎽勫儚澶锛夈佽秴澹版尝闆疯揪銆佹縺鍏夐浄杈句互鍙婃绫虫尝闆疯揪銆2銆佸綋鍓嶆渶鍏堣繘鐨鏅鸿兘姹借溅閲囩敤浜17涓紶鎰熷櫒锛堜粎鎸囧簲鐢ㄤ簬鑷姩椹鹃┒鍔熻兘锛夛紝棰勮2030骞村皢杈惧埌29涓紶鎰熷櫒銆3銆佷负浜嗕繚璇佸畨鍏ㄦэ紝姣忓潡鍖哄煙闇瑕佷袱涓垨涓や釜浠ヤ笂鐨勪紶鎰熷櫒瑕嗙洊锛屼互渚跨浉浜掓牎楠屻
绛旓細銆愬お骞虫磱姹借溅缃戙戣嚜鍔ㄩ┚椹浼犳劅鍣瀹夎浣嶇疆鍦ㄨ溅澶村彂鍔ㄦ満鑸憋紝鏅鸿兘椹鹃┒姹借溅鐜鎰熺煡浼犳劅鍣ㄤ富瑕佹湁瓒呭０娉㈤浄杈俱佹绫虫尝闆疯揪銆佹縺鍏夐浄杈俱佸崟/鍙/涓夌洰鎽勫儚澶銆佺幆瑙嗘憚鍍忓ご浠ュ強澶滆璁惧銆傛帶鍒舵槸鑷姩椹鹃┒鐨勪笁涓幆鑺傦紝鎰熺煡鐜妭鐢ㄦ潵閲囬泦鍛ㄥ洿鐜鐨勫熀鏈俊鎭紝涔熸槸鑷姩椹鹃┒鐨勫熀纭銆傝嚜鍔ㄩ┚椹舵苯杞﹂氳繃浼犳劅鍣ㄦ潵鎰熺煡鐜锛屼紶鎰熷櫒灏卞鍚...
绛旓細浣犲ソ锛屾垜鏉ュ洖绛斾綘鐨勯棶棰樸傚湪鏅鸿兘缃戣仈姹借溅涓紝瑙嗚浼犳劅鍣鎵紨鐫鑷冲叧閲嶈鐨勮鑹层備互涓嬫槸瑙嗚浼犳劅鍣ㄧ殑涓昏浣滅敤锛1. 璺濈鎰熺煡锛氱洰鍓嶏紝杈呭姪椹鹃┒绯荤粺浣跨敤鐨勫崟鐩鎽勫儚澶鑳藉璇嗗埆鐨勮窛绂诲ぇ绾﹀湪40鍒120绫充箣闂淬傛憚鍍忓ご瑙嗚瓒婂骞匡紝鍏惰兘澶熷疄鐜扮殑杩戣窛绂荤簿纭娴嬭兘鍔涜秺寮恒2. 杞﹂亾鍜杞﹁締妫娴嬶細閫氳繃杞﹂亾妫娴嬪拰杞﹁締妫娴嬪姛鑳斤紝...
绛旓細鏅鸿兘姹借溅鐨勭幆澧冩劅鐭ヤ富瑕佷緷璧栦簬涓绯诲垪鍏堣繘鐨浼犳劅鍣鎶鏈傞鍏堟槸瑙嗚浼犳劅鍣紝鍖呮嫭鍗曠洰鍜屽弻鐩珛浣撹瑙夌郴缁熴佸叏鏅鎽勫儚澶浠ュ強绾㈠绾挎帰娴嬪櫒銆傛帴鐫鏄浄杈句紶鎰熷櫒锛岃繖浜涘寘鎷縺鍏夐浄杈俱佹绫虫尝闆疯揪鍜岃秴澹版尝闆疯揪锛屽畠浠氳繃鍙戝皠淇″彿骞跺垎鏋愬弽灏勪俊鍙锋潵娴嬮噺璺濈鍜屾娴嬬墿浣撱傝嚜鍔ㄩ┚椹舵苯杞︾粨鍚堜簡浜哄伐鏅鸿兘銆佽瑙夎绠椼佸绉嶉浄杈炬妧鏈互鍙...
绛旓細姹借溅浼犳劅鍣涓昏鍒嗕负涓ゅぇ绫伙細鐜鐩戞祴锛氳繖閮ㄥ垎浼犳劅鍣ㄤ笓闂ㄧ敤浜庢劅鐭ュ拰璁板綍鍛ㄥ洿鐜锛屽闆疯揪銆鎽勫儚澶銆佹縺鍏夐浄杈剧瓑锛屽浜庤嚜鍔ㄩ┚椹跺姛鑳界殑瀹炵幇鑷冲叧閲嶈銆傚畠浠兘璇嗗埆閬撹矾銆侀殰纰嶇墿銆佽浜虹瓑锛屼负鏅鸿兘椹鹃┒绯荤粺鎻愪緵瀹炴椂鍙嶉銆傝溅韬劅鐭ワ細鍖呮嫭杞儙鍘嬪姏浼犳劅鍣ㄣ佹补鍘嬩紶鎰熷櫒銆侀熷害浼犳劅鍣ㄧ瓑锛屽畠浠礋璐ｇ洃娴嬭溅韬姸鎬侊紝纭繚琛岃溅瀹夊叏鍜岃垝閫...
绛旓細鏅鸿兘缃戣仈姹借溅鍦ㄦ櫤鑳藉寲鏂归潰涓昏鏈夋縺鍏夐浄杈俱鎽勫儚澶銆佹绫虫尝闆疯揪銆佽秴澹版尝闆疯揪绛浼犳劅鍣銆
