Google从2009年开始做自动驾驶，到现在已有8个年头。8个年头的技术积累还无法将自动驾驶技术量产落地，可见自动驾驶技术并不简单。

　　自动驾驶是一个庞大而且复杂的工程，涉及的技术很多，大部分答主仅从软件方面进行了介绍，而且太过细致。我从硬件和软件两方面谈一谈自动驾驶汽车所涉及的技术。

　　这么多传感器并不一定会同时出现在一辆车上。某种传感器存在与否，取决于这辆车需要完成什么样的任务。如果只需要完成高速公路的自动驾驶，类似Tesla 的 AutoPilot 功能，那根本不需要使用到激光传感器；如果你需要完成城区路段的自动驾驶，没有激光传感器，仅靠视觉是很困难的。

　　一方面是整个自动驾驶系统所消耗的电量巨大，混动和纯电动在这方面具有明显优势。另一方面是是发动机的底层控制算法相比于电机复杂太多，与其花大量时间在标定和调试底层上，不如直接选用电动车研究更高层的算法。

　　在前期算法预研阶段，推荐使用工控机（Industrial PC凯时官网首页，IPC）作为最直接的控制器解决方案。因为工控机相比于嵌入式设备更稳定、可靠，社区支持及配套的软件也更丰富。百度开源的Apollo推荐了一款包含GPU的工控机，型号为Nuvo-5095GC，如下图。

　　当算法研究得较为成熟时，就可以将嵌入式系统作为控制器，比如Audi和TTTech共同研发的zFAS，目前已经应用在最新款Audi A8上量产车上了。

　　工控机与汽车底盘的交互必须通过专门的语言——CAN。从底盘获取当前车速及方向盘转角等信息，需要解析底盘发到CAN总线上的数据；工控机通过传感器的信息计算得到方向盘转角以及期望车速后，也要通过 CAN卡 将消息转码成底盘可以识别的信号，底盘进而做出响应。

　　人类开车，从A点到B点，需要知道A点到B点的地图，以及自己当前所处的位置，这样才能知道行驶到下一个路口是右转还是直行。

　　无人驾驶系统也一样，依靠GPS+IMU就可以知道自己在哪（经纬度），在朝哪个方向开（航向），当然IMU还能提供诸如横摆角速度、角加速度等更丰富的信息，这些信息有助于自动驾驶汽车的定位和决策控制。

　　视觉传感器就是摄像头，摄像头分为单目视觉，双目（立体）视觉。比较知名的视觉传感器提供商有以色列的Mobileye，加拿大的PointGrey，德国的Pike等。

　　激光传感器分为单线线万RMB，当然相应的检测效果也更好。比较知名的激光传感器提供商有美国的Velodyne和Quanergy，德国的Ibeo等。国内有聚创和禾赛科技。

　　雷达传感器是车厂Tier1的强项，因为雷达传感器已经在汽车上得到了广泛使用。知名的供应商当然是博世、德尔福、电装等。

　　组装一套可以完成某项功能的自动驾驶系统需要及其丰富的经验，并且要对各传感器的性能边界及控制器计算能力了如指掌。优秀的系统工程师能在满足功能的要求下将成本控制在最低，使其量产、落地的可能性更大。

　　比如我们采集来自摄像机的图像信息，有的是通过千兆网卡实现的通信，也有的是直接通过视频线进行通信的。再比如某些毫米波雷达是通过CAN总线给下游发送信息的，因此我们必须编写解析CAN信息的代码。

　　不同的传输介质，需要使用不同的协议去解析这些信息，这就是上文提到的“驱动层”。

　　通俗地讲就是把传感器采集到的信息全部拿到，并且编码成团队可以使用的数据。

　　传感器层将数据以一帧一帧、固定频率发送给下游，但下游是无法拿每一帧的数据去进行决策或者融合的。为什么？

　　因为传感器的状态不是100%有效的，如果仅根据某一帧的信号去判定前方是否有障碍物（有可能是传感器误检了），对下游决策来说是极不负责任的。因此上游需要对信息做预处理，以保证车辆前方的障碍物在时间维度上是一直存在的，而不是一闪而过。

　　传感器是安装在不同地方的，比如超声波雷达（上图中橘黄色小区域）是布置在车辆周围的；当车辆右方有一个障碍物，距离这个超声波雷达有3米，那么我们就认为这个障碍物距离车有3米吗？

　　并不一定！因为决策控制层做车辆运动规划时，是在车体坐标系下做的（车体坐标系一般以后轴中心为O点），所以最终所有传感器的信息，都是需要转移到自车坐标系下的。

　　因此感知层拿到3m的障碍物位置信息后凯时官网首页，必须将该障碍物的位置信息转移到自车坐标系下，才能供规划决策使用。

　　同理，摄像机一般安装在挡风玻璃下面，拿到的数据也是基于摄像机坐标系的，给下游的数据，同样需要转换到自车坐标系下。

　　请拿出你的右手，以大拇指 → 食指 → 中指 的顺序开始念 X、Y凯时官网首页、Z。

　　把三个轴的交点（食指根部）放在自车坐标系后轴中心，Z轴指向车顶，X轴指向车辆前进方向。

　　比如摄像机检测到了车辆正前方有一个障碍物，毫米波也检测到车辆前方有一个障碍物，激光雷达也检测到前方有一个障碍物，而实际上前方只有一个障碍物，所以我们要做的是把多传感器下这辆车的信息进行一次融合，以此告诉下游，前面有一辆车，而不是三辆车。

　　这一层次主要设计的是拿到融合数据后，如何正确做规划。规划包含纵向控制和横向控制。

　　然而实际上攻城狮们会编写一些其他软件用于自己的调试工作，比如记录数据和回放数据的工具。坐标转换凯时官网首页个人移动通信响应式干扰基极