下面從硬件和軟件兩方面談一談自動駕駛汽車所涉及的技術(shù)。

　　一。 硬件

　　離開硬件談自動駕駛都是耍流氓。

　　先看個(gè)圖，下圖基本包含了自動駕駛研究所需要的各種硬件。

　　然而…

　　這么多傳感器并不一定會同時(shí)出現(xiàn)在一輛車上。某種傳感器存在與否，取決于這輛車需要完成什么樣的任務(wù)。如果只需要完成高速公路的自動駕駛，類似Tesla 的 AutoPilot 功能，那根本不需要使用到激光傳感器；如果你需要完成城區(qū)路段的自動駕駛，沒有激光傳感器，僅靠視覺是很困難的。

　　自動駕駛系統(tǒng)工程師要以任務(wù)為導(dǎo)向，進(jìn)行硬件的選擇和成本控制。

　　1.汽車

　　既然要做自動駕駛，汽車當(dāng)然是必不可少的東西。

　　從我司做自動駕駛的經(jīng)驗(yàn)來看，做開發(fā)時(shí)，能不選純汽油車就別選。

　　一方面是整個(gè)自動駕駛系統(tǒng)所消耗的電量巨大，混動和純電動在這方面具有明顯優(yōu)勢。另一方面是是發(fā)動機(jī)的底層控制算法相比于電機(jī)復(fù)雜太多，與其花大量時(shí)間在標(biāo)定和調(diào)試底層上，不如直接選用電動車研究更高層的算法。

　　國內(nèi)也有媒體專門就測試車輛的選擇做過調(diào)研。

　　2.控制器

　　在前期算法預(yù)研階段，推薦使用工控機(jī)（Industrial PC，IPC）作為最直接的控制器解決方案。因?yàn)楣た貦C(jī)相比于嵌入式設(shè)備更穩(wěn)定、可靠，社區(qū)支持及配套的軟件也更豐富。

　　百度開源的Apollo推薦了一款包含GPU的工控機(jī)，型號為Nuvo-5095GC，如下圖。

　　當(dāng)算法研究得較為成熟時(shí)，就可以將嵌入式系統(tǒng)作為控制器，比如Audi和TTTech共同研發(fā)的zFAS，目前已經(jīng)應(yīng)用在最新款A(yù)udi A8上量產(chǎn)車上了。

　　3.CAN卡

　　工控機(jī)與汽車底盤的交互必須通過專門的語言——CAN。從底盤獲取當(dāng)前車速及方向盤轉(zhuǎn)角等信息，需要解析底盤發(fā)到CAN總線上的數(shù)據(jù)；工控機(jī)通過傳感器的信息計(jì)算得到方向盤轉(zhuǎn)角以及期望車速后，也要通過 CAN卡 將消息轉(zhuǎn)碼成底盤可以識別的信號，底盤進(jìn)而做出響應(yīng)。

　　CAN卡可以直接安裝在工控機(jī)中，然后通過外部接口與CAN總線相連。

　　Apollo使用的CAN卡，型號為ESD CAN-PCIe/402，如下圖。

　　4.全球定位系統(tǒng)（GPS）+慣性測量單元（IMU）

　　人類開車，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，需要知道A點(diǎn)到B點(diǎn)的地圖，以及自己當(dāng)前所處的位置，這樣才能知道行駛到下一個(gè)路口是右轉(zhuǎn)還是直行。

　　無人駕駛系統(tǒng)也一樣，依靠GPS+IMU就可以知道自己在哪（經(jīng)緯度），在朝哪個(gè)方向開（航向），當(dāng)然IMU還能提供諸如橫擺角速度、角加速度等更豐富的信息，這些信息有助于自動駕駛汽車的定位和決策控制。

　　Apollo的GPS型號為NovAtel GPS-703-GGG-HV，IMU型號為NovAtel SPAN-IGM-A1。

　　5.感知傳感器

　　相信大家對車載傳感器都耳熟能詳了。

　　感知傳感器分為很多種，包括視覺傳感器、激光傳感器、雷達(dá)傳感器等。

　　視覺傳感器就是攝像頭，攝像頭分為單目視覺，雙目（立體）視覺。比較知名的視覺傳感器提供商有以色列的Mobileye，加拿大的PointGrey，德國的Pike等。

　　激光傳感器分為單線，多線一直到64線。每多一線，成本上漲1萬RMB，當(dāng)然相應(yīng)的檢測效果也更好。比較知名的激光傳感器提供商有美國的Velodyne和Quanergy，德國的Ibeo等。國內(nèi)有速騰聚創(chuàng)和禾賽科技。

　　雷達(dá)傳感器是車廠Tier1的強(qiáng)項(xiàng)，因?yàn)槔走_(dá)傳感器已經(jīng)在汽車上得到了廣泛使用。知名的供應(yīng)商當(dāng)然是博世、德爾福、電裝等。

　　6.硬件部分總結(jié)

　　組裝一套可以完成某項(xiàng)功能的自動駕駛系統(tǒng)需要及其豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且要對各傳感器的性能邊界及控制器計(jì)算能力了如指掌。優(yōu)秀的系統(tǒng)工程師能在滿足功能的要求下將成本控制在最低，使其量產(chǎn)、落地的可能性更大。