如果說(shuō)人工智能技術(shù)將是自動(dòng)駕駛汽車(chē)的大腦，那么硬件系統(tǒng)就是它的神經(jīng)與四肢。從自動(dòng)駕駛汽車(chē)周邊環(huán)境信息的采集、傳導(dǎo)、處理、反應(yīng)再到各種復(fù)雜情景的解析，硬件系統(tǒng)的構(gòu)造與升級(jí)對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)至關(guān)重要。

本文來(lái)自百度自動(dòng)駕駛技術(shù)部高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理—王石峰的分享，通過(guò)本文可進(jìn)一步了解自動(dòng)駕駛汽車(chē)的硬件架構(gòu)、傳感器、線控等硬件系統(tǒng)。

自動(dòng)駕駛汽車(chē)硬件系統(tǒng)概述

今天，我將從五個(gè)方面為大家做自動(dòng)駕駛汽車(chē)硬件系統(tǒng)概述的內(nèi)容分享，希望大家可以通過(guò)我的分享，對(duì)硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)有個(gè)全面的了解：

一、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的硬件架構(gòu)

二、自動(dòng)駕駛的傳感器

三、自動(dòng)駕駛傳感器的產(chǎn)品定義

四、自動(dòng)駕駛的大腦

五、自動(dòng)駕駛汽車(chē)的線控系統(tǒng)

目前絕大多數(shù)自動(dòng)駕駛研發(fā)車(chē)都是改裝車(chē)輛，相關(guān)傳感器加裝到車(chē)頂，改變車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)模型；改裝車(chē)輛的剎車(chē)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，也缺乏不同的工況和兩冬一夏的測(cè)試。車(chē)頂加裝的設(shè)備會(huì)進(jìn)一步造成重心上移，在避讓轉(zhuǎn)向的過(guò)程中轉(zhuǎn)向過(guò)急過(guò)度，發(fā)生碰撞時(shí)都會(huì)比原車(chē)更容易側(cè)翻。

所以在自動(dòng)駕駛中，安全是自動(dòng)駕駛技術(shù)開(kāi)發(fā)的第一天條。為了降低和避免實(shí)際道路測(cè)試中的風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)際道路測(cè)試前要做好充分的仿真、臺(tái)架、封閉場(chǎng)地的測(cè)試驗(yàn)證。

軟件在環(huán)（Software in loop），通過(guò)軟件仿真來(lái)構(gòu)建自動(dòng)駕駛所需的各類(lèi)場(chǎng)景，復(fù)現(xiàn)真實(shí)世界道路交通環(huán)境，從而進(jìn)行自動(dòng)駕駛技術(shù)的開(kāi)發(fā)測(cè)試工作。軟件在環(huán)效率取決于仿真軟件可復(fù)現(xiàn)場(chǎng)景的程度。對(duì)交通環(huán)境與場(chǎng)景的模擬，包括復(fù)雜交通場(chǎng)景、真實(shí)交通流、自然天氣（雨、雪、霧、夜晚、燈光等）各種交通參與者（汽車(chē)、摩托車(chē)、自行車(chē)、行人等）。采用軟件對(duì)交通場(chǎng)景、道路、以及傳感器模擬仿真可以給自動(dòng)駕駛的環(huán)境感知提供豐富的輸入可以對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試。

硬件在環(huán)（Hard-ware in loop），各種傳感器類(lèi)似人的眼睛和耳朵，作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的感知部分，該部分的性能決定了自動(dòng)駕駛車(chē)輛能否適應(yīng)復(fù)雜多變的交通環(huán)境。包括，攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)。針對(duì)不同的傳感器，硬件在環(huán)會(huì)根據(jù)不同的傳感器和環(huán)境因素來(lái)部署。

車(chē)輛在環(huán)（Vehicle in loop），車(chē)輛執(zhí)行系統(tǒng)向傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行命令來(lái)控制車(chē)輛，在自動(dòng)駕駛中取代了人類(lèi)的手腳。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的執(zhí)行控制優(yōu)劣決定了車(chē)輛是否能夠安全舒適的行駛。車(chē)輛運(yùn)行在空曠的場(chǎng)地上，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)感知系統(tǒng)模擬的虛擬場(chǎng)景，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)根據(jù)虛擬的場(chǎng)景發(fā)出控制指令，再通過(guò)傳感器將車(chē)輛的真實(shí)軌跡反饋到虛擬環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)真車(chē)與虛擬環(huán)境的融合，從而進(jìn)行車(chē)輛操控的驗(yàn)證。

司機(jī)在環(huán)（Driver in loop），基于實(shí)時(shí)仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)，結(jié)合駕駛員的實(shí)際行為，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛和自動(dòng)駕駛技術(shù)開(kāi)發(fā)測(cè)試做出主觀的評(píng)價(jià)。司機(jī)在環(huán)，可以一方面獲得司機(jī)的主觀評(píng)價(jià)，另一方面可以驗(yàn)證人機(jī)共駕駛的功能。

1自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的硬件架構(gòu)

就整體而言，汽車(chē)是個(gè)全社會(huì)化管理的產(chǎn)品，其固有的行業(yè)特點(diǎn)是相對(duì)保守的。在人工智能的大潮下，面對(duì)造車(chē)新勢(shì)力和消費(fèi)者需求變化的沖擊，傳統(tǒng)汽車(chē)行業(yè)漸進(jìn)式的創(chuàng)新方法已經(jīng)面臨巨大的挑戰(zhàn)。急需改變傳統(tǒng)的架構(gòu)和方法不斷創(chuàng)新。自動(dòng)駕駛整體的硬件架構(gòu)不光要考慮系統(tǒng)本身也要考慮人的因素。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)主要包含三個(gè)部分：感知、決策、控制。從整個(gè)硬件的架構(gòu)上也要充分考慮系統(tǒng)感知、決策、控制的功能要求。整體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上要符合相關(guān)車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，如ISO26262、AECQ-100、TS16949等相關(guān)認(rèn)證和標(biāo)準(zhǔn)。目前L1、L2、ADAS系統(tǒng)的硬件架構(gòu)體系和供應(yīng)鏈相對(duì)完善符合車(chē)規(guī)級(jí)要求。

感知層：依賴(lài)大量傳感器的數(shù)據(jù)，分為車(chē)輛運(yùn)動(dòng)、環(huán)境感知、駕駛員檢測(cè)三大類(lèi)。