自動駕駛的出現(xiàn)不僅僅是汽車技術(shù)的飛躍，更是人們對汽車移動性的感知和互動方式的一場革命。這一轉(zhuǎn)變的核心就是傳感器融合。

在自動駕駛汽車中，傳感器融合是一項對車輛安全性和效率至關(guān)重要的技術(shù)，它將來自多個傳感器的數(shù)據(jù)相結(jié)合，并產(chǎn)生對車輛環(huán)境更準確、更可靠和更全面的信息。例如，攝像頭、雷達和激光雷達等傳感器協(xié)同工作，相互補償可提供車輛周圍360°的全景視圖。與此同時，ADAS和自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用和普及進一步刺激了對傳感器前所未有的需求。

來自TE Connectivity的數(shù)據(jù)顯示，采用最新ADAS/AV技術(shù)的車輛，即使是典型的非電動汽車，均需要配備60到100個車載傳感器，其中的15到30個專門用于管理發(fā)動機。商用卡車配備的傳感器更是多達400個，用于發(fā)動機管理的傳感器約有70個。預(yù)計未來幾代電動汽車，特別是那些配備了自動或半自動駕駛功能的電動汽車，其傳感器數(shù)量很可能是其他車型的兩到三倍。

自動駕駛技術(shù)的出現(xiàn)迅速改變了現(xiàn)有的交通格局，為車輛提供了前所未有的安全性和可靠性。在自動駕駛汽車的核心技術(shù)中，傳感器融合作為一種變革力量占據(jù)了重要地位。通過無縫集成來自多種先進傳感器的數(shù)據(jù)，包括相機、雷達、激光雷達和超聲波傳感器，傳感器融合能夠從不同的位置感知環(huán)境，獲得了比任何單個來源更準確、更可靠的車輛及周邊信息。

自動駕駛中的傳感器

傳感器在汽車中的早期應(yīng)用主要以帶有后視攝像頭的基本高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）為主，隨著自動駕駛等級的升高，車輛智能化水平大幅提升，所需傳感器的種類和數(shù)量也越來越多。目前，用于自動駕駛技術(shù)的傳感器主要有以下幾種：

相機（攝像頭）

這是最接近人類視覺的一種傳感器，可以用來檢測車輛周邊的視覺信息，如交通標志、車道標線、行人、騎自行車的人和其他車輛等。前置攝像頭能讓汽車“看到”它要去的地方，倒車攝像頭可以幫助停車和倒車。一些新車型還配有360°攝像頭，通過這些放置在車身周邊的微型攝像頭可以獲取周圍環(huán)境的俯視圖。

市場上此類攝像頭品種很多，基本都能滿足車用需求。以安森美AR0820AT為例，這是一個1/2英寸CMOS數(shù)字圖像傳感器，具有3848 H x 2168 V有源像素陣列，這種先進的車用傳感器可在線性或高動態(tài)范圍內(nèi)捕獲圖像，同時還擁有卷簾快門讀出功能。此外，AR0820AT還針對微光和嚴苛條件的高動態(tài)范圍場景性能進行了優(yōu)化，采用2.1 μm DR-Pix BSI像素和片上140dB HDR捕獲能力，非常有利于獲取車輛周邊的圖像信息。

雷達

為確保車輛的安全駕駛，能否及時獲取車輛周圍環(huán)境的高分辨率圖像甚至4D成像數(shù)據(jù)對智能駕駛而言是一個重大挑戰(zhàn)。此時，在ADAS功能中發(fā)揮關(guān)鍵作用的毫米波雷達走向前臺，因為它比相機更能“看清”物品，具有更高的分辨率和性能，以及良好的指向性，同時不易受到環(huán)境干擾或天氣影響。需要注意的是，毫米波雷達不能用于識別非金屬物體。

由TI公司提供的適用于汽車4D成像雷達需求的TIDA-020047雙器件毫米波級聯(lián)雷達參考設(shè)計，通過結(jié)合使用兩個76GHz 至81GHz 雷達收發(fā)器、一個雷達處理器、兩個 CAN-FD PHY、一個以太網(wǎng) PHY 和一個低噪聲電源，完美地解決了ADAS功能中“看清”的問題。

參考設(shè)計中的AWR2243 器件是一款能夠在 76GHz 至 81GHz 頻帶內(nèi)運行的集成式單芯片 FMCW 收發(fā)器，以極小的封裝達到超高的集成度，實現(xiàn)了一個具有內(nèi)置 PLL 和 ADC 轉(zhuǎn)換器的單片3TX、4RX 系統(tǒng)。

簡單的編程模型更改即可支持各種傳感器部署，包括近距離、中距離和遠距離，形成多模式傳感器方案。承擔雷達處理器任務(wù)的AM273x 是基于 Arm Cortex-R5F 和 C66x 浮點 DSP 內(nèi)核的高度集成、高性能微控制器，內(nèi)部集成的硬件安全模塊 (HSM)確保了車輛的功能安全。