自動駕駛的出現(xiàn)不僅僅是汽車技術的飛躍，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重要的技術，它將來自多個傳感器的數(shù)據(jù)相結合，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和自動駕駛技術的應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)雷達參考設計，通過結合使用兩個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。

參考設計中的AWR2243 器件是一款能夠在 76GHz 至 81GHz 頻帶內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)了一個具有內置 PLL 和 ADC 轉換器的單片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的AM273x 是基于 Arm Cortex-R5F 和 C66x 浮點 DSP 內核的高度集成、高性能微控制器，內部集成的硬件安全模塊 (HSM)確保了車輛的功能安全。