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自動(dòng)駕駛傳感器配置需求隨著汽車(chē)智能化和電動(dòng)化的快速發(fā)展不斷增加。當(dāng)前的傳感器趨向于從探測(cè)范圍、探測(cè)精度、探測(cè)能力上進(jìn)行不斷優(yōu)化以便適應(yīng)更多的邊緣場(chǎng)景。使用更高級(jí)能力的傳感器到底能帶來(lái)哪些優(yōu)勢(shì)，又能解決哪些問(wèn)題，如何對(duì)車(chē)身周?chē)渲玫膫鞲衅鬟M(jìn)行最優(yōu)化配置和選擇將是我們必須要面對(duì)的問(wèn)題。

高階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的傳感器仍然按照當(dāng)前自動(dòng)駕駛系統(tǒng)一樣，配置了包含毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等傳感器配置。然而，在毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)的選擇上卻是增加了幾個(gè)臺(tái)階。首先，是毫米波雷達(dá)采用了4D高精度毫米波雷達(dá)，從分辨率角度得到質(zhì)的飛躍。其次是，攝像頭采用了高清攝像頭，其分辨率的巨大提升使得其更加容易探測(cè)出更小的目標(biāo)。最后，是激光雷達(dá)從原始的機(jī)械式激光雷達(dá)向MEMS甚至Flash激光雷達(dá)的轉(zhuǎn)變。

本文將針對(duì)如上三類(lèi)傳感器的轉(zhuǎn)變?cè)敿?xì)說(shuō)明其對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)探測(cè)能力到底有哪些提升。

4D毫米波雷達(dá)優(yōu)勢(shì)

從當(dāng)前已經(jīng)出過(guò)得自動(dòng)駕駛事故（無(wú)論是特斯拉的大卡車(chē)相撞還是蔚來(lái)汽車(chē)主裝上高速作業(yè)車(chē)）中不難看出，高速自動(dòng)駕駛最容易出現(xiàn)事故的地方就是在于傳感器對(duì)于靜止目標(biāo)的識(shí)別上。當(dāng)前，駕駛輔助系統(tǒng)架構(gòu)常采用攝像頭融合毫米波雷達(dá)的方式進(jìn)行檢測(cè)，而對(duì)于靜止目標(biāo)的識(shí)別主要是依靠攝像頭的視覺(jué)檢測(cè)，由于視覺(jué)感知的目標(biāo)都必須經(jīng)過(guò)模塊或算法訓(xùn)練，而數(shù)據(jù)模型中無(wú)法涵蓋所有類(lèi)型目標(biāo)數(shù)據(jù)，且識(shí)別過(guò)程中通常采用的圖像分割會(huì)把靜止目標(biāo)當(dāng)成背景區(qū)域而過(guò)濾到，因此，視覺(jué)檢測(cè)很難做到對(duì)目標(biāo)的有效識(shí)別。

這時(shí)，很多情況下會(huì)依靠傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)進(jìn)行靜止目標(biāo)檢測(cè)。而由于當(dāng)前的毫米波雷達(dá)是不具備測(cè)高能力的，這就意味著其檢測(cè)過(guò)程中難以判斷前方靜止物體是在地面還是在空中，無(wú)法細(xì)化剎車(chē)場(chǎng)景，容易出現(xiàn)如下情況的誤檢測(cè)導(dǎo)致AEB誤制動(dòng)或漏制動(dòng)。

高階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)采用了4D毫米波雷達(dá)，其原理是指在原有距離、方位、速度的基礎(chǔ)上增加了對(duì)目標(biāo)的高度維數(shù)據(jù)解析，能夠?qū)崿F(xiàn)“3D+速度”四個(gè)維度的信息感知。主要的感知參數(shù)表示如下：

除開(kāi)如上述的檢測(cè)能力外，4D毫米波雷達(dá)又稱(chēng)為“成像雷達(dá)”，其中的成像概念是指其具備超高的分辨率，可以有效解析目標(biāo)的輪廓、類(lèi)別、行為。這意味著4D毫米波雷達(dá)系統(tǒng)可以適應(yīng)更多復(fù)雜路況，包括識(shí)別較小的物體，被遮擋的部分物體以及靜止物體和橫向移動(dòng)障礙物的檢測(cè)等。

具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于4D雷達(dá)來(lái)說(shuō)是如何提升目標(biāo)信息檢測(cè)能力從而提升自動(dòng)駕駛系統(tǒng)控制能力的呢？

1、4D雷達(dá)高分辨率點(diǎn)云

首先，成像雷達(dá)可提供精度更高的道路邊緣信息，為高速行車(chē)與變道提供更精確的輔助定位信息；對(duì)靜止目標(biāo)尤其是擁堵條件下目標(biāo)探測(cè)精度更高，可以有效避免追尾等安全事故。

如何做到的呢？很多工程師以為是其分辨率提升促使其深度學(xué)習(xí)可以更好地利用在點(diǎn)云匹配學(xué)習(xí)算法中，但是筆者并不這么認(rèn)為。因?yàn)樵購(gòu)?qiáng)的深度學(xué)習(xí)碰上毫米波雷達(dá)那樣稀疏的圖像也基本無(wú)能為力的，能檢測(cè)到靜止目標(biāo)主要還是因?yàn)槠淠軌蛴行z測(cè)高度信息。4D毫米波雷達(dá)增加了俯仰角天線通道，通常這種通道數(shù)的增加會(huì)使得其雷達(dá)芯片的運(yùn)算量成倍的增加。

2、AI深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)識(shí)別

其次，自動(dòng)駕駛中最難的場(chǎng)景之一是對(duì)于行人的識(shí)別能力，而當(dāng)前的識(shí)別往往依賴(lài)于攝像頭，如果我們基于成像雷達(dá)的高分辨特征是否能夠?qū)ζ湫腥说淖R(shí)別產(chǎn)生好的輔助效果呢？答案是肯定的。這個(gè)過(guò)程主要是結(jié)合行人擺臂、車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)等微動(dòng)特征，利用更高分辨率的時(shí)頻分析方法，提取目標(biāo)的微多普勒信息，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)等目標(biāo)分類(lèi)方法，進(jìn)行VRU目標(biāo)的微多普勒識(shí)別。

3、基于毫米波雷達(dá)的高精定位

眾所周知，高精定位系統(tǒng)的檢測(cè)過(guò)程需要相應(yīng)的傳感器建立密集的毫米波雷達(dá)點(diǎn)云信息，且依托于環(huán)境結(jié)構(gòu)，且不受雨、雪、霧等環(huán)境因素的影響。而這些要素則是毫米波雷達(dá)本身所具備的能力。因此，利用毫米波雷達(dá)本身就可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的定位建圖，這里我們稱(chēng)之為RSLAM。而如果系統(tǒng)本身搭載了諸如激光雷達(dá)或高清攝像頭，則毫米波雷達(dá)的建圖能力可以很好的作為該兩者的輔助傳感器。

4、硬件處理能力

4D雷達(dá)成像主要的部件包括比3D雷達(dá)多更多的收發(fā)天線，同時(shí)最重要的是其雙板處理芯片：一塊用于RF收發(fā)器（主要是PCB板搭載的多跟收發(fā)天線）、SRAM數(shù)據(jù)采集和USB類(lèi)型的數(shù)據(jù)流；另一個(gè)用于數(shù)據(jù)處理（包含基于點(diǎn)云的深度學(xué)習(xí)）和BT/Wi-Fi連接。因此，很多毫米波雷達(dá)供應(yīng)商通常還采用芯片級(jí)聯(lián)或通過(guò)軟件新建虛擬發(fā)射天線的方式增加發(fā)射端對(duì)環(huán)境物體的點(diǎn)云信息搜集比率。一般的，高分辨成像雷達(dá)隨著級(jí)聯(lián)芯片的增多，點(diǎn)云密度與精度越來(lái)越高，通過(guò)人工智能（AI）中深度學(xué)習(xí)等在雷達(dá)的應(yīng)用就帶來(lái)了更多優(yōu)越的先驗(yàn)條件（比如點(diǎn)云聚類(lèi)），接近于視覺(jué)的分類(lèi)效果。

高分辨率攝像頭是否能夠帶來(lái)質(zhì)的飛躍

隨著整車(chē)E/E 架構(gòu)的演化趨勢(shì)，傳感ECU 也開(kāi)始由分布式向集中式進(jìn)行演變，其中的算力也不再向以前一樣由各分ECU來(lái)承擔(dān)，而是由中央處理器進(jìn)行集中式處理，這一過(guò)程中的計(jì)算機(jī)視覺(jué)及圖像處理則由中央域控制器進(jìn)行軟件集成，而攝像頭將只用于“圖像采集”的純sensor。

隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的提升，對(duì)攝像頭的要求也越來(lái)越高，其中主要體現(xiàn)在對(duì)攝像頭的分辨率上，從最開(kāi)始30萬(wàn)像素實(shí)現(xiàn)基本的全景泊車(chē)升級(jí)到100多萬(wàn)像素實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)泊車(chē)，又發(fā)展到現(xiàn)在的200萬(wàn)像素實(shí)現(xiàn)基本的行車(chē)對(duì)中控制。并且隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別對(duì)于感知能力的進(jìn)一步提升需求以及市場(chǎng)需求的推動(dòng)，未來(lái)的高級(jí)別自動(dòng)駕駛車(chē)輛中都在規(guī)劃應(yīng)用800萬(wàn)級(jí)別的高清像素?cái)z像頭，用于對(duì)更遠(yuǎn)距離的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和監(jiān)測(cè)。

從基礎(chǔ)能力上看，升級(jí)為800萬(wàn)攝像頭最大的挑戰(zhàn)在于其對(duì)感知算力的大幅提升。舉個(gè)例子，像地平線目前對(duì)800萬(wàn)攝像頭的處理demo實(shí)驗(yàn)，采用了J3對(duì)其進(jìn)行算法處理，這無(wú)異于小馬拉大車(chē)，導(dǎo)致不得不將高分辨率圖像進(jìn)行下裁剪。裁剪后的圖像其分辨率降低后，才可進(jìn)行相應(yīng)的包含語(yǔ)義分割、目標(biāo)級(jí)匹配等處理。因此，類(lèi)似高清車(chē)載攝像頭需要有與高分辨率攝像頭相匹配的算法和測(cè)試能力。

那么業(yè)界普遍關(guān)注的話題就是800萬(wàn)像素?cái)z像頭與算力、算法以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。其中包括：

1、如果用高清攝像頭（如800萬(wàn)像素）代替之前低分辨率攝像頭，需要多大算力的芯片的支持，對(duì)于整個(gè)域控制器的發(fā)熱量及功耗會(huì)有多大提升？

首先攝像頭對(duì)算力的需求不僅跟攝像頭自身的性能參數(shù)有關(guān)（位數(shù)、幀率、分辨率等），也和自動(dòng)駕駛實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景和感知算法模型相關(guān)。

TOPS=Function(camera intrinsic parameters，usecase，perceptron algorithm)

比如，以前視為例，基于同樣分辨率的攝像頭，如果其應(yīng)用場(chǎng)景僅限于識(shí)別車(chē)輛、行人、車(chē)道線、限速牌這幾類(lèi)目標(biāo)，由于其算法匹配庫(kù)中的模型是簡(jiǎn)單的，因此其對(duì)算力的匹配需求來(lái)說(shuō)是一個(gè)相對(duì)輕量級(jí)的。若其應(yīng)用場(chǎng)景需要系統(tǒng)識(shí)別的更多目標(biāo)（包含一些不常見(jiàn)或異類(lèi)目標(biāo)，如落石、不明障礙物、紅綠燈、路標(biāo)）、探測(cè)的更遠(yuǎn)距離（包含一些小動(dòng)物、小障礙物等）、更高識(shí)別精度（如更加清晰的航向定位、更加準(zhǔn)確的距離、速度），對(duì)于如上這類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景的算力需求肯定是更大量級(jí)的。

2、新的高清攝像頭是否需要將原來(lái)的算法結(jié)構(gòu)進(jìn)行大幅更新？

實(shí)際是使用高分辨率攝像頭后，在算法方面并不需要完全重寫(xiě)，原有采集的數(shù)據(jù)可以作為深度學(xué)習(xí)模型的初始架構(gòu)參數(shù)，而新采集的高分辨率圖像數(shù)據(jù)則可以作為深度學(xué)習(xí)模型中更新和優(yōu)化其架構(gòu)的參數(shù)的數(shù)據(jù)源。

對(duì)于如上的說(shuō)法，需要充分考慮其低分辨率的攝像頭目標(biāo)檢測(cè)算法是否已經(jīng)應(yīng)用到了AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法，還是只是簡(jiǎn)單的模式識(shí)別算法。因?yàn)?，諸如像做L1或者L2這樣的簡(jiǎn)單駕駛輔助功能，很多時(shí)候?qū)τ跀z像頭的檢測(cè)能力只需要滿足簡(jiǎn)單的車(chē)道線或者標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)輛等一些簡(jiǎn)單的檢測(cè)方案。這樣的檢測(cè)過(guò)程壓根可能不需要進(jìn)行AI算法訓(xùn)練和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速，而是通過(guò)類(lèi)似于構(gòu)建ARM核進(jìn)行邏輯運(yùn)算便可以滿足要求（這樣就可以說(shuō)SOC中的CPU資源就可以滿足）。因此，從算法復(fù)雜度，算法策略及算法構(gòu)建的模型參數(shù)上考慮，高分辨率攝像頭都是沒(méi)辦法完全復(fù)用低分辨率攝像頭算法的。另外，從硬件資源上講，處理高分辨率攝像頭數(shù)據(jù)所需要的SOC往往是更高級(jí)的SOC，不僅其中的AI運(yùn)算單元得到了極大的提升，而且其中的邏輯算力也是提升到了新的高度，這就導(dǎo)致對(duì)于原始低等級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)所訓(xùn)練的算法無(wú)法在新的SOC上做到很好的適配。因此，這也往往促使其改進(jìn)相應(yīng)的AI算法模型。另外，諸如像采用相同供應(yīng)商的系列芯片這種方式，也有可能存在相類(lèi)似的情況，比如當(dāng)前采用地平線的J3進(jìn)行算法訓(xùn)練所產(chǎn)生的產(chǎn)品，到其升級(jí)到J5后，很有可能就會(huì)在當(dāng)前算法的復(fù)雜度上實(shí)現(xiàn)較大的提升了。

3、當(dāng)攝像頭傳感器得到升級(jí)后，低等級(jí)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)架構(gòu)采集的數(shù)據(jù)是否可以直接應(yīng)用于高等級(jí)自動(dòng)駕駛？

自動(dòng)駕駛算法的構(gòu)建和迭代都是以數(shù)據(jù)作為驅(qū)動(dòng)的，尤其是感知和預(yù)測(cè)模塊，并且很多時(shí)候都是要在過(guò)程中做到很好的數(shù)據(jù)閉環(huán)。

自動(dòng)駕駛的算法模塊，尤其是感知和預(yù)測(cè)模塊，基本都是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，可見(jiàn)數(shù)據(jù)對(duì)算法迭代的重要性。這里需要說(shuō)明的是，很多智能駕駛算法公司都是前期通過(guò)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行算法訓(xùn)練參數(shù)得到的，而低等級(jí)智能駕駛系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集往往采用了低等級(jí)的傳感器，不管是在分辨率、檢測(cè)距離、誤檢漏檢等方面均不及高等級(jí)自動(dòng)駕駛。因此，對(duì)于高分辨率攝像頭檢測(cè)而言，除了需要通過(guò)之前采集的數(shù)據(jù)繼承低像素?cái)z像頭的一些基礎(chǔ)性能外，也可以通過(guò)場(chǎng)景建模來(lái)實(shí)現(xiàn)部分場(chǎng)景重構(gòu)。此外，對(duì)于一些極端場(chǎng)景，則需要利用高分辨率攝像頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和重新的算法訓(xùn)練，進(jìn)而無(wú)限的提升其檢測(cè)效果，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)。

4、高分辨率攝像頭是只進(jìn)行前裝（前視攝像頭）還是整個(gè)鋪開(kāi)（側(cè)視、后視攝像頭）？

對(duì)于高階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，前視需要解決的場(chǎng)景最多，目標(biāo)識(shí)別任務(wù)最復(fù)雜，比如遠(yuǎn)距離小目標(biāo)識(shí)別，近距離目標(biāo)切入識(shí)別，這兩者對(duì)于攝像頭的波束開(kāi)角和分辨率都有較高的需求。對(duì)于側(cè)視和后視攝像頭來(lái)說(shuō)，其感知場(chǎng)景的要求則相對(duì)簡(jiǎn)單些，這兩者的主要需求都基本在對(duì)于自動(dòng)變道場(chǎng)景的側(cè)后方目標(biāo)探測(cè)上。因此，從成本和效率上講，側(cè)視/后視場(chǎng)景采用一般分辨率的攝像頭即可滿足要求。而對(duì)于環(huán)視攝像頭而言，通常是在中低速情況下通過(guò)大視角短距離檢測(cè)泊車(chē)入位的車(chē)道線和車(chē)輛目標(biāo)。因此，采用中低分辨率攝像頭也能夠滿足目標(biāo)探測(cè)要求。同理，對(duì)于智能座艙內(nèi)的攝像頭，通常采用的是包含駕駛員在位識(shí)別、人臉識(shí)別、情緒識(shí)別等，基本上采用適中的攝像頭分辨率即可。

當(dāng)然，對(duì)于如上攝像頭能力配置，可以在一定程度上通過(guò)模擬實(shí)際場(chǎng)景并通過(guò)算法迭代來(lái)找到最優(yōu)值。比如，利用響應(yīng)曲面法找到最優(yōu)值。

5、相同探測(cè)要求下，攝像頭分辨率是不是越高越好？

其實(shí)不然，高分辨率攝像頭由于其探測(cè)范圍更遠(yuǎn)、探測(cè)結(jié)果更清晰，且其具備更寬動(dòng)態(tài)范圍（HDR）和更優(yōu)質(zhì)的LED頻閃消除功能（LFM）。但是其低光照強(qiáng)度下的感知效果相對(duì)會(huì)差一些。這是因?yàn)橥葪l件下，攝像頭分辨率越高，其單像素尺寸就會(huì)越小，這就導(dǎo)致其在低照度下的光電轉(zhuǎn)換效率就會(huì)低一些，從而影響在光照不足時(shí)攝像頭的表現(xiàn)。

此外，對(duì)于高清攝像頭在帶寬、數(shù)據(jù)量等方面的需求也是呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)別的增長(zhǎng)，這就導(dǎo)致其對(duì)于周邊關(guān)聯(lián)部件和網(wǎng)絡(luò)的需求也呈現(xiàn)較高的能力需求。因此，對(duì)于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行攝像頭方案選型時(shí)候需要在分辨率和探測(cè)效能上做一個(gè)權(quán)衡。

如何利用激光雷達(dá)優(yōu)勢(shì)才能真正滿足自動(dòng)駕駛需求

同樣是雷達(dá)，毫米波雷達(dá)的金屬反射電磁波性能遠(yuǎn)比人體要高，因此針對(duì)像自行車(chē)或行人這樣的反射物在距離檢測(cè)車(chē)輛1.5米時(shí)，普通采用3發(fā)4收單片3D毫米波雷達(dá)對(duì)自行車(chē)也幾乎只能檢測(cè)到一個(gè)點(diǎn)，甚至檢測(cè)不到。即便是成像毫米波雷達(dá)，對(duì)于行人、錐桶這類(lèi)物體也只是一個(gè)小點(diǎn)，普通雷達(dá)則完全檢測(cè)不到。從這一點(diǎn)上講，顯然成像毫米波雷達(dá)無(wú)法和激光雷達(dá)成像相提并論。激光雷達(dá)用于下一代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以極大程度地提升其系統(tǒng)探測(cè)能力，已經(jīng)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。這方面的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在其優(yōu)質(zhì)的探測(cè)能力可以解決很多當(dāng)前自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無(wú)法解決的一些邊緣場(chǎng)景，包括車(chē)輛Cut-in、檢測(cè)車(chē)后突出物、道路中的異形物等。

那么關(guān)于激光雷達(dá)，大家究竟關(guān)心什么？

其實(shí)，無(wú)論對(duì)于主機(jī)廠還是供應(yīng)商，對(duì)激光雷達(dá)的要求無(wú)非就是性能（包含測(cè)距能力、精度、視場(chǎng)角、分辨率、刷新幀率、體積、功耗等參數(shù)）、可靠性（運(yùn)行穩(wěn)定性、一致性、是否符合車(chē)規(guī)級(jí)別）和成本（設(shè)計(jì)成本、物料成本、生產(chǎn)成本）。

1、探測(cè)距離與精度：

我們知道，激光雷達(dá)最重要的部分是收發(fā)模塊和掃描模塊。激光收發(fā)效率越高，信號(hào)處理能力越強(qiáng)，則測(cè)距能力越強(qiáng)。激光雷達(dá)實(shí)際使用中，測(cè)距能力也和被測(cè)物體的反射率相關(guān)，反射率越高，收到的反射光就越多，測(cè)距就越遠(yuǎn)，測(cè)得的距離也越精確。因此，測(cè)距能力主要由收發(fā)模塊決定，包括激光器的發(fā)射功率、發(fā)射波段、探測(cè)器的探測(cè)靈敏度等。我們?cè)陬~定探測(cè)距離及其精度的時(shí)候一定是附帶在某反射率下來(lái)談其探測(cè)目標(biāo)的距離的。

2、探測(cè)范圍

探測(cè)范圍主要通過(guò)視場(chǎng)角、分辨率和刷新幀率來(lái)定義。視場(chǎng)角主要由激光雷達(dá)發(fā)射激光點(diǎn)的方向相關(guān)，而分辨率則是和發(fā)射點(diǎn)頻率相關(guān)。發(fā)射點(diǎn)頻率指的是激光雷達(dá)每秒完成探測(cè)并獲取的探測(cè)點(diǎn)的總數(shù)目，類(lèi)似攝像頭的總像素的概念。因此，相同探測(cè)場(chǎng)景下，激光點(diǎn)頻越大，說(shuō)明激光雷達(dá)對(duì)目標(biāo)物的感知能力越好。

使用發(fā)射點(diǎn)頻率來(lái)描述可以很好的解決類(lèi)似激光刷新率和視場(chǎng)角大小不均勻帶來(lái)的極端分辨率。

我們知道激光雷達(dá)的掃描都是采用二維掃描進(jìn)行的。即包含水平掃描和垂直掃描，因此對(duì)于發(fā)射點(diǎn)頻來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)輸入的水平掃描和垂直掃描點(diǎn)綜合描述。

如上情況，要想提高激光點(diǎn)頻率，可以很大程度上提升刷新率，但是與之相反的是其分辨率也會(huì)很快下跌。因此，要想提高發(fā)射點(diǎn)頻率的唯一辦法就是提升激光雷達(dá)的發(fā)射本體性能，即發(fā)射內(nèi)參來(lái)決定。這種廣義內(nèi)參實(shí)際是激光雷達(dá)本體需要考慮激光器性能需求、總功耗、壽命以及激光芯片的信號(hào)的綜合處理能力。

3、功耗

激光雷達(dá)內(nèi)部的電子模塊需要每秒在百萬(wàn)次的量級(jí)上發(fā)設(shè)和接受光，并且每次收發(fā)都要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的模擬和數(shù)字電路處理把他轉(zhuǎn)化為3D點(diǎn)云信號(hào)。因此，該電子模塊需要大量的供電輸出。同時(shí)，由于激光雷達(dá)的探測(cè)能力很大程度上收到其探測(cè)表面是否干凈無(wú)雜質(zhì)的影響，因此很多情況下要求激光雷達(dá)具備自清洗能力，而這一過(guò)程也是需要極高的電源供電能力的。

4、功能安全

激光雷達(dá)的可靠性主要取決于其收發(fā)模塊和掃描模塊，一般采用905nm的供應(yīng)廠商，其收發(fā)模塊的電子元器件相對(duì)容易過(guò)車(chē)規(guī)，比如博世的激光雷達(dá)，可以達(dá)到整體ASILB的安全等級(jí)，而人眼激光保護(hù)的場(chǎng)合可以達(dá)到ASIL C。相比之下，基于1550nm收發(fā)模塊的器件都還處于相對(duì)早期，過(guò)車(chē)規(guī)挑戰(zhàn)大。

5、成本

最后，不得不回到激光雷達(dá)最關(guān)心的核心議題，那就是成本問(wèn)題，這也是制約激光雷達(dá)搭載率的重要因素。由于激光雷達(dá)的掃描模塊很大程度上影響著其可靠性、穩(wěn)定性。而收發(fā)模塊則很大程度上影響著其性能指標(biāo)。因此，從維持其功能和性能的角度上講，激光雷達(dá)需要不斷優(yōu)化其相應(yīng)的收發(fā)模塊性能，從而在不增加成本的情況下增加其整體性能。

小結(jié)

從自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的傳感器先進(jìn)性升級(jí)角度上看，將搭載高清攝像頭、優(yōu)質(zhì)的激光雷達(dá)、成像毫米波雷達(dá)來(lái)重點(diǎn)解決當(dāng)前自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可能遇到的各種邊緣場(chǎng)景問(wèn)題。其中，升級(jí)為4D毫米波雷達(dá)，算法便可更多考慮毫米波雷達(dá)的感知結(jié)果，從而以更高概率識(shí)別路面上的靜態(tài)障礙物，結(jié)合其高分辨率帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，可以更有效地解析目標(biāo)的輪廓、類(lèi)別、行為，進(jìn)而能知道在什么情況下必須剎車(chē)（避免漏剎）。視覺(jué)感知的挑戰(zhàn)在于，目標(biāo)障礙物必須經(jīng)過(guò)提前訓(xùn)練，而模型庫(kù)又不可能窮舉所有類(lèi)型，所以很多靜態(tài)障礙物成了“漏網(wǎng)之魚(yú)”，此外即使有模型庫(kù)，另一個(gè)挑戰(zhàn)在于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能否正確識(shí)別出前方障礙物。因此，便經(jīng)常出現(xiàn)明明前方有障礙物、自動(dòng)駕駛汽車(chē)卻依然撞上去的結(jié)果。高清攝像頭正好從一定程度上可以解決部分該問(wèn)題，但是也要注意對(duì)攝像頭的選型需要遵循一定的原則。此外，從激光雷達(dá)的原理可以，激光雷達(dá)可以通過(guò)發(fā)射接收的點(diǎn)云自然的擬合出各種形狀的物體，但是，激光雷達(dá)的使用也是需要從成本、性能和功耗等各個(gè)角度統(tǒng)一考慮其搭載的可行性。