一文看懂自动驾驶需要哪些软硬件？

我们都希望出行能简单愉快，说一个地点，然后就可以坐在车上工作或休息，汽车便能自行到达目的地，而能实现这个梦想的就是自动驾驶汽车，那么有没有想过汽车为什么能自动驾驶呢？与普通车到底又有哪些区别，今天就一起看一看自动驾驶需要哪些软硬件吧。

1、传感器

传感器顾名思义便是自动驾驶汽车感知外界信息的装置，就像人的五感一样，是汽车行驶必不可少的环节。

通过传感器，自动驾驶汽车就能够识别道路、其他车辆、行人障碍物和基础交通设施等，然后根据情况作出应对。想要实现L3层次以上的自动驾驶，传感器需要激光雷达、雷达和摄像头三套系统。

（1）激光雷达

激光雷达即发射的是激光而不是无线电波。其包括激光发射器与接收器两个装置。

激光雷达性能优越，能探测静态和动态物体，并且可以提供被探测物的 3D 图像，拥有识别距离远，准确且快速的优点，故而广受欢迎。

其实现今激光雷达并不是多高科技的东西，在商店就可以轻松买到，不过，想让它克服一切环境因素（温度、太阳辐射、黑夜、雨雪天）稳定工作却并不容易，此外由于是用在汽车上，其价格与体积必须到达让市场接受的程度，所以至今量产不易。

如Google、百度、Uber等公司展出的概念车上都有激光雷达装置，被架在汽车的车顶上，用激光脉冲对周围环境进行距离检测，并结合软件绘制3D图，从而为自动驾驶汽车提供足够多的环境信息。

（2）雷达

雷达 的全称为Radio Detection And Ranging，即利用无线电波对物体进行探测和定位。

雷达的作用就是探测周围物体，一般可以分为近程与中远程两种，其作用也有所不同，

其中近程雷达应用主要包括：盲点探测（盲点监控）、车道和车道变更助手、泊车辅助、交叉车流监控等。

中远程雷达主要应用包括：刹车辅助、紧急刹车、车距保持等。

目前由于激光雷达的高昂价格，拥有自动驾驶功能的汽车主要应用的就是雷达，如有L3层次自动驾驶的量产车型奥迪A8。

（3）摄像头

摄像头便如人的眼睛一样，不仅能为人类驾驶员提供清晰的图像，在自动驾驶系统中也能提供很好的输入参数。

目前摄像头技术已经较为成熟，2D 摄像头便可以在中控屏上投射车外图像甚至车辆的转弯角度，而豪华车上甚至能提供栩栩如生的虚拟和 3D 图像。

现今的摄像头分为单目、双目、三目三种类型。单目摄像头需要建立并不断维护庞大的样本特征数据库，如果缺乏待识别目标的特征数据，就会导致系统无法识别以及测距，很容易导致事故的发生。而双目摄像头可直接对前方景物进行测距，但难点在于计算量大，需要提高计算单元性能。三目摄像头所需相关计算量更高，目前应用较少，在蔚来的ES8有所尝试。

2、高精度地图

高精度地图包括建图和定位两部分，它们是相互依赖不可分割的。准确的定位依赖于正确的地图，而构建正确的地图又需要准确的定位。

自动驾驶汽车必须做到即时定位与地图构建。自动驾驶技术依赖于车道、车距、路障等信息，需要非常精确的位置信息，这是自动驾驶车辆对环境理解的基础，随着自动驾驶技术不断进化升级，为了实现决策的安全性，需要达到厘米级的精确程度。

自动驾驶汽车想要不迷路，必须通过高精度地图来给车辆进行准确定位，将车辆准确地还原在动态变化的立体交通环境中。

3、V2X

V2X即网联汽车技术，指的是车辆与周围的环境系统实现交互的技术，主要承担汽车和外界的信息交换功能，可以实时获取周围可见、不可见设施的状态。

其中X可以是车辆，可以是红绿灯等交通设施，也可以是云端数据库，最终目的都是为了帮助自动驾驶车辆掌握实时驾驶信息和路况信息，结合车辆工程算法做出决策，是自动驾驶车辆迈向无人驾驶阶段的关键。

4、AI算法

AI算法就像我们的大脑一样，是支撑自动驾驶技术最关键的部分，目前主流自动驾驶公司都采用了机器学习与人工智能算法来实现。

通过传感器、V2X设施和高精度地图等可以获得海量的数据，AI算法便可以基于这些数据准确的理解车辆周边环境并给予精确反馈，包括车辆周边静态和动态的物体。

此外，AI算法还可以凭借收集到的驾驶行为、驾驶经验、驾驶规则、案例和周边环境的数据信息不断优化，并最终做出更好的规划路线以及更精确的操纵驾驶。