超聲波傳感器
超聲波傳感器主動(dòng)發(fā)出高于人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)水平的高頻聲音。它們具有非常差的范圍，但是對于非常近距離的三維映射非常好，因為聲波相對較慢，因此可以檢測到一厘米或更小的差異。
無(wú)論光照水平如何，由于距離短，它們都可以在雪，霧和雨的條件下同樣良好地工作。與激光雷達和雷達一樣，它們不提供任何顏色，對比度或光學(xué)字符識別功能。由于它們的射程短，因此無(wú)法用于測量速度。它們小而便宜。
超聲波傳感器主要應用于短距離場(chǎng)景下，如輔助泊車(chē)。結構簡(jiǎn)單、體積小、成本低是它的優(yōu)勢。
超聲波傳感器是利用超聲波的特性，將超聲波信號轉換成其它能量信號的傳感器，具有頻率高、波長(cháng)短、繞射現象小等特點(diǎn)，對液體、固體的穿透性較強，用于自動(dòng)駕駛汽車(chē)可幫助車(chē)輛探測外部環(huán)境并指導車(chē)輛對此做出適當的反應。超聲波傳感器初期主要用于車(chē)輛制動(dòng)輔助系統和倒車(chē)雷達，用來(lái)檢測障礙物避免碰撞和擦蹭，目前已被研究應用在自動(dòng)泊車(chē)和自動(dòng)剎車(chē)系統。
一是自動(dòng)泊車(chē)輔助系統利用超聲波傳感器提供的停車(chē)區信息和車(chē)輛位置，控制汽車(chē)油門(mén)、制動(dòng)器和轉向，從而完成車(chē)庫停車(chē)和側方位自動(dòng)泊車(chē)。泊車(chē)傳感器通過(guò)聲納技術(shù)來(lái)計算與目標物體的距離或方向，汽車(chē)制造商通過(guò)在后保險杠上安置 2～4 顆傳感器來(lái)部署自動(dòng)泊車(chē)系統，這樣可以確保探測距離在 2～2.5 m 之間，并將測量到的距離用蜂鳴聲傳達給駕駛員。
二是超聲波自動(dòng)剎車(chē)系統是通過(guò)松開(kāi)油門(mén)踏板、同時(shí)采取制動(dòng)來(lái)避免前側碰撞，放置在汽車(chē)車(chē)頭的超聲波傳感器會(huì )發(fā)射超聲波，在接收到前面物體的反射波后確定汽車(chē)與物體之間的距離，進(jìn)而通過(guò)伺服電機自動(dòng)控制汽車(chē)制動(dòng)系統。
產(chǎn)業(yè)鏈
車(chē)用超聲波傳感器市場(chǎng)較為分散，國際廠(chǎng)商主導地位顯著(zhù)。目前，全球車(chē)用超聲波傳感器市場(chǎng)主要由Bosch，Valeo，Murata和SensorTec等主導，國內尚無(wú)具有較強競爭力的大型專(zhuān)業(yè)設計和制造廠(chǎng)商。
圖像傳感器（攝像頭）
近年來(lái)，相機圖像識別系統變得非常便宜，小巧且高分辨率。它們的顏色，對比度和光學(xué)字符識別功能為其提供了一個(gè)全新的功能集，完全沒(méi)有其他所有傳感器。它們具有*佳的傳感器范圍，但光線(xiàn)條件良好。它們的范圍和性能隨著(zhù)光線(xiàn)水平變暗而降低，開(kāi)始依賴(lài)于 - 就像人眼一樣 - 依賴(lài)于汽車(chē)前燈的光線(xiàn)。
通過(guò)對采集圖像進(jìn)行計算機算法分析，車(chē)載攝像頭能夠識別行人、自行車(chē)、機動(dòng)車(chē)、道路軌跡線(xiàn)、路牌、信號燈等環(huán)境信息，進(jìn)而支撐實(shí)現車(chē)道保持輔助、車(chē)道偏離預警、前向碰撞預警、行人碰撞預警、全景泊車(chē)、駕駛員疲勞預警等功能。
產(chǎn)業(yè)鏈
我國在車(chē)載攝像頭鏡頭、模組等方面具備較好基礎，在圖像傳感器、DSP 方面對外依存度較高：
一是國內擁有以大立光學(xué)、舜宇光學(xué)、玉晶集團、亞洲光學(xué)、利達光電、關(guān)東辰美、先進(jìn)光電、威海世高光電子、深圳市理念光電、江西興邦光電、深圳精龍達光電、東莞新旭光學(xué)、水晶光電等為代表的車(chē)載攝像頭鏡頭元件提供商，突破了模壓玻璃非球面技術(shù)、精密變焦凸輪設計技術(shù)、多層寬帶增透鍍膜技術(shù)、超低色散光學(xué)玻璃技術(shù)等高精密加工工藝，技術(shù)水平與日本電波、蔡司、三星、LG、夏普等國際廠(chǎng)商基本相當。
二是擁有以同致電子、深圳豪恩、蘇州智華、歐菲光等為代表的模組廠(chǎng)商，可提供車(chē)載級安 全要求的攝像頭模組產(chǎn)品。
三是擁有格科微、思比科等圖像傳感芯片處理企業(yè)，在 CMOS 圖像傳感上具備一定技術(shù)基礎，但在高像素演進(jìn)和單像素尺寸微縮方面與索尼、三星仍存在較大差距，高 端產(chǎn)品仍存在嚴重技術(shù)依賴(lài)。
國際上主要由索尼、Delphi、霍尼韋爾、東芝、Mobileye等國際廠(chǎng)商供貨，國內仍存在較大的提升空間。
多傳感器融合是主要方向
雖然說(shuō)自動(dòng)駕駛在全球范圍內已經(jīng)形成風(fēng)潮，并有望在2021年實(shí)現4級自動(dòng)駕駛，但是其想要真正走入現實(shí)也并非易事。從技術(shù)方面而言，目前自動(dòng)駕駛的痛點(diǎn)在于穩定可靠的感知及認知，包括清晰的視覺(jué)、優(yōu) 質(zhì)的算法、多傳感器融合以及高效強大的運算能力。其中，多傳感器融合是實(shí)現自動(dòng)駕駛的必然發(fā)展趨勢。
具體而言，多傳感器融合就是將多個(gè)傳感器獲取的數據、信息集中在一起綜合分析以便更加準確可靠地描述外界環(huán)境，從而提高系統決策的正確性。雖然在原理上看似簡(jiǎn)單，但是在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景中則顯得充滿(mǎn)挑戰。多傳感器融合，需要對每個(gè)傳感器采集的信息進(jìn)行快速處理，從而讓高速行駛的汽車(chē)及時(shí)進(jìn)行反饋動(dòng)作，以應對突發(fā)的交通情況。由此可見(jiàn)，多傳感器融合并不僅僅是硬件方面的協(xié)同配合，還包括決策層的算法和算力支持。
當前，自動(dòng)駕駛環(huán)境感知技術(shù)路線(xiàn)主要包括視覺(jué)主導和激光雷達主導兩種方案：
一是以特斯拉為代表的「攝像頭 + 毫米波雷達 + 超聲波雷達」多傳感器融合，Autopilot 2.0 硬件由 8 個(gè)攝像頭、1 個(gè)毫米波雷達和 12個(gè)超聲波雷達組成，但攝像頭受環(huán)境光照影響較大，目標檢測較不可靠，優(yōu)勢是成本相對較低；
二是以 Google Waymo 為代表的「低成本激光雷達 + 毫米波雷達 + 超聲波傳感器 + 攝像頭」多傳感融合，激光雷達是主動(dòng)視覺(jué)，目標檢察較為可靠，但缺少顏色和紋理信息且成本較高。
目前，沒(méi)有一種解決方案是完 美的，每種組合解決方案都有妥協(xié)，即使這些妥協(xié)的規?；虿煌较虻囊庾R程度不同。這些傳感器技術(shù)將以不同的方式在不同的車(chē)輛價(jià)格點(diǎn)組合，從而獲得更有效的解決方案。