在自动驾驶和高级驾驶辅助系统 （ADAS） 中，系统使用高精度摄像机和激光雷达（如激光雷达）等传感器来识别车辆周围的环境。

如果人工智能（AI）是自动驾驶汽车的“大脑”，那么自动驾驶汽车的“眼睛”是指这些传感器。 本文介绍了自动驾驶汽车中使用的传感器和每个传感器的工作原理，以及这些传感器的公司。

核心传感器（1）：摄像机的结构、结构、用途

通常，自动驾驶和 ADAS 的摄像机位于车内车内后视镜的背面，朝向车辆的行驶方向。 在这种情况下，前置摄像头通过挡风玻璃拍摄前方图像，并实时分析人工智能 （AI） 和图像处理处理器拍摄的图像和图像。 通过这个过程，可以检测车辆前面是否有车辆、障碍物或人员。

由于摄像机可以识别标志，因此它还可用于控制车辆速度。 它还可用于识别道路上的白线，并防止车辆偏离车道。

虽然单目相机通常无法测量到物体的距离，但通过同时从多个角度使用复眼摄像机进行拍摄，也可以测量距离。 此外，一些公司不仅使用相机进行前方分析，还分析路面。

不适合恶劣天气、夜间和逆光

另一方面，用相机拍摄图像和图像，因为它基本上是一个类似的原则，通过人的眼睛看到，除了夜间和背光，在恶劣天气的情况下，如浓雾，暴雨，大雪，检测能力下降被认为是一个问题。

竞争日益激烈的立体相机开发

相机主要有两种类型：“单目相机”和“立体相机”，但最近，“立体相机”的开发，从多个方向捕捉物体，已经被用作ADAS和高级驾驶辅助系统等车辆防碰撞功能的传感器。 当然，自动驾驶汽车的安装也在进行中。

在日本，日立汽车系统公司是领先的公司，包括开发丰田雷克萨斯产品的工业解决方案、SUBARU的“眼部”和铃木的先进驾驶辅助系统。 此外，自动驾驶企业ZMP和东京工业大学的ITD实验室也正在开发中，为了在高性能和低成本之间取得平衡，开发竞争正在加剧。

特斯拉的目标是完全自动驾驶，只有高精度摄像机

除了高精度摄像机外，在自动驾驶方面，LiDAR 和毫米波雷达通常采用复合方法，但 EV（电动汽车）巨头特斯拉的全自动驾驶计划采用的一种方法是仅使用更接近人眼的高精度摄像机作为传感器。

为自动驾驶开发摄像机的主要公司

• 理光工业解决方案：http://www.rins.ricoh.co.jp/
• 日立汽车系统：https://www.hitachi-automotive.co.jp/
• ZMP：https://www.zmp.co.jp
• 电装：https://www.denso.com/jp/ja/
• 博世：https://www.bosch.co.jp/pt/
• 京瓷：https://www.kyocera.co.jp/
• ZF：https://www.zf.com/japan/
• 松下：https://panasonic.jp/
• 克拉里昂：https://www.clarion.com/jp/ja/top.html
• 麦格纳：https://www.magna.com/ja
• ITD LAB：http://itdlab.com/
• 欧姆龙：https://www.omron.co.jp/

核心传感器（2）：毫米波雷达的结构、结构和用途

毫米波雷达是自动驾驶技术中使用的传感器之一。 “毫米波”是指波长很短的无线电波，毫米波雷达可以检测被照射到物体上返回的无线电波，并检测到物体的距离和方向。 毫米波雷达，76GHz（用于前方检测），通常使用24GHz（用于后部和侧向检测）无线电波。

构成毫米波雷达的部件，RF电路用于处理毫米波的发射和接收天线和毫米波信号，称为“Le圆顶”，内置于外壳盖中。

不适合反射率弱纸板或发泡胶

毫米波雷达使用无线电波进行检测，因此具有在不受光源或天气影响的情况下保持检测特性以及准确测量到物体的距离的优点。 然而，或难以识别物体，也有缺点，如检测，如低纸板箱和泡沫塑料的无线电波反射率是困难的。

随着2级+搭载车的扩大，需求也随之增加

亚诺经济研究所的一项研究表明，随着配备“自动驾驶2+级”汽车的扩大，毫米波雷达的市场将更加活跃。 为了实现 2 级+高速公路有限免提功能，不仅需要在前部放置远程雷达和摄像机，还需要在前后左右安装短距离雷达，以扩大前后检测范围，从而增加需求。 目前主要采用豪华车，但预计未来安装范围将扩大到中级车。

为自动驾驶等开发毫米波雷达的主要公司

• 电装：https://www.denso.com/
• 博世：https://www.bosch.co.jp/
• 松下：https://panasonic.jp/
• 富士通：http://www.fujitsu.com/
• 日立汽车系统：http://www.hitachi-automotive.co.jp/
• 关键通信：http://www.keycom.co.jp/
• 日本电产：http://www.nidec-elesys.com/
• 梅塔瓦夫（英语）：https://www.metawave.co/

核心传感器（3）：LiDAR的结构、结构、用途

LiDAR 是“激光成像和测距”和“光检测和测距”的缩写，并读为“LiDAR”。 它以脉冲方式照射激光束（红外），根据被物体反射回来的时间测量距离，有时称为“激光雷达”。

还有一个传感器，称为“扫描LiDAR”，可以检测物体的方位。 检测方法使用可移动镜扫描，以改变激光束的方向。 与毫米波雷达相比，LiDAR使用红外光作为短电磁波的波长，在检测过程中具有较高的空间分辨率。

也可以检测电波反射率低的纸板箱等

由于 LiDAR 使用激光束，因此可以检测波反射率低的纸板箱、木材和泡沫塑料。 扫描 LiDAR 以高空间分辨率检测距离和方向，除了检测对象外，还可以检测对象之间的可用空间。

高功能、低成本的LiDAR开发竞争日益激烈

在LiDAR的早期开发中，它作为弥补相机和毫米波雷达缺陷的产品而备受关注，但由于没有大规模生产，价格非常昂贵。 最近，许多公司开始开发LiDAR，同时实现高功能和低成本。 例如，2019年，美国初创公司Luminar技术公司宣布，将以500美元的价格推出小型LiDAR。

在日本，专注于LiDAR的公司，包括1996年将商用车一维LiDAR商业化的电装，以及1年成立一家负责自动驾驶相关业务的新公司的先驱，以及开发可日夜使用的2019激光雷达的日本信号公司，都致力于LiDAR的开发。

在 LiDAR 中经常听到的“Solid State式”和“MEMS 式”

在 LiDAR 中，我们经常听到“Solid State式”和“MEMS 式”。

Solid State 是一种 LiDAR，它消除了旋转激光和探测器的驱动单元，并使用半导体和光学技术实现了无机械化。

由于没有旋转机构，传感范围仅是激光照射角的范围，安装位置的自由度通过小型化而扩大，在许多情况下，通过安装在车辆上安装多个传感器来覆盖水平方向的360度。 顺便说一下，最近LiDAR的主流是太阳能状态公式。

另一方面，MEMS 表达式被定位为固态扫描方法之一。 使用电磁 MEMS 镜使用激光检测物体。 其他扫描方法包括“光栅扫描类型”和“摆动扫描类型”。

为自动驾驶等开发 LiDAR 的主要公司

• 电装：https://www.denso.com/jp/ja/
• 博世：https://www.bosch.co.jp/pt/
• 东芝：https://www.toshiba.co.jp/
• 日本信号：https://www.signal.co.jp/
• 先锋：https://jpn.pioneer/ja/
• 理光：http://www.ricoh.co.jp/
• 沃莱奥：http://www.valeo.co.jp/
• Velodyne LiDAR（英语）：https://velodynelidar.com/
• 卢米纳（英语）：https://www.luminartech.com/
• Hesai Photonics Technology（英语）：https://www.hesaitech.com/
• InnovizTechnologies（英语）：https://innoviz.tech/
• AEye（英语）：https://www.aeye.ai/
• 阿瓦（英语）：https://www.aeva.ai/
• Ouster：https://ouster.com/

• 核心传感器市场规模预测：到 2025 年，增长至约 2.4800 万亿日元

根据Yano经济研究所2020年10月发布的《ADAS和自动驾驶传感器全球市场调查》，相机、毫米波雷达和LiDAR等自动驾驶传感器的全球市场规模从2019年1，3602亿日元，增长2，4808日元。

【总结】3种核心传感器，进一步开发技术

在本文中，我们介绍了三种类型的核心传感器，以实现自动驾驶。 每种汽车都有各自的长处和短处，通过融合，更接近于自动驾驶汽车的实现。 今后，我们将会关注每个传感器的技术发展。