制造商正在為現(xiàn)代汽車配備各種各樣的高級控制和感應(yīng)功能。碰撞警告和防撞系統(tǒng)、盲點(diǎn)監(jiān)控、車道保持輔助、車道偏離警告和自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，可協(xié)助駕駛員并實(shí)現(xiàn)某些駕駛操作的自動化，從而提供更安全、更輕松的駕駛體驗(yàn)。
激光雷達(dá)、雷達(dá)、超聲波傳感器和攝像頭都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。高度或完全自動駕駛的車輛通常使用多種傳感器技術(shù)，在各種天氣和照明條件下提供車輛四周的遠(yuǎn)距離和近距離準(zhǔn)確地圖。除了利用多種技術(shù)取長補(bǔ)短，保持足夠的重疊對提高冗余和安全性也至關(guān)重要。傳感器融合是利用多種傳感器技術(shù)生成汽車周圍環(huán)境的精確可靠地圖。
超聲波在空氣中傳播幾米后會大幅衰減，因此，超聲波傳感器主要用于短距離物體檢測。
攝像頭是隨處可見、具有成本效益的傳感器，但是需要經(jīng)過大量處理工作才能提取有用信息，而且它在很大程度上依賴環(huán)境光條件。攝像頭的獨(dú)特之處在于，它們是唯一能“識別顏色”的技術(shù)。因此，汽車使用攝像頭可實(shí)現(xiàn)車道保持輔助功能。
激光雷達(dá)和成像雷達(dá)具有各種常見的互補(bǔ)功能，如提供周圍環(huán)境地圖和測量物體速率。我們從幾個類別對這兩種技術(shù)進(jìn)行對比：
- 距離。激光雷達(dá)和成像雷達(dá)系統(tǒng)能檢測幾米到 200m 以上距離范圍內(nèi)的物體。成像雷達(dá)無法檢測近距離物體。雷達(dá)可以檢測 1m 以內(nèi)到 200m 以外的物體，具體取決于系統(tǒng)類型：短距離、中距離或遠(yuǎn)距離雷達(dá)。
- 空間分辨率。這才是激光雷達(dá)的關(guān)鍵所在。憑借其激光準(zhǔn)直功能和短波長（905nm 至 1,550nm）特性，激光雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)約 0.1 度的紅外 (IR) 光空間分辨率。因此，即使不進(jìn)行大量的后端處理，也能對場景中的物體進(jìn)行高分辨率的 3D 特征描述。另一方面，由于波長（77GHz，4mm）限制，雷達(dá)在遠(yuǎn)距離解析細(xì)微特征方面存在困難。
- 視場 (FOV)。固態(tài)激光雷達(dá)和雷達(dá)均具有出色的水平 FOV（方位角），而機(jī)械式激光雷達(dá)系統(tǒng)通過 360° 旋轉(zhuǎn)，在所有高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 技術(shù)中具有超寬的 FOV。一直以來，激光雷達(dá)具有比一般雷達(dá)更廣的垂直 FOV（仰角）。激光雷達(dá)可提供角分辨率（方位角和仰角視角），這是優(yōu)化物體分類所需的一個主要特性。
- 天氣條件。雷達(dá)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢之一是其在雨、霧和雪等天氣中的可靠性。而激光雷達(dá)的性能在上述天氣條件下一般會有所下降。借助 1,550nm 的紅外波長，激光雷達(dá)可在惡劣天氣條件下實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的性能。
- 環(huán)境光。激光雷達(dá)和攝像頭均易受環(huán)境光條件的影響。然而在夜間，激光雷達(dá)和成像雷達(dá)系統(tǒng)能展現(xiàn)出極高的性能，因?yàn)樗鼈兌甲詭д彰?。雷達(dá)和調(diào)制激光雷達(dá)技術(shù)均不受其他傳感器的干擾。
- 成本和尺寸。雷達(dá)系統(tǒng)近年來已成為主流，尺寸高度緊湊，價格也很實(shí)惠。隨著激光雷達(dá)的普及，其成本陡降，從約 50,000 美元降至 10,000 美元以下。由于集成度更高，系統(tǒng)尺寸和成本得以降低，雷達(dá)在現(xiàn)代汽車中的主流應(yīng)用已成為可能。幾年以前，機(jī)械掃描激光雷達(dá)系統(tǒng)體積龐大，通常安裝在各種自動駕駛出租車上；隨著這些年技術(shù)的進(jìn)步，激光雷達(dá)變得不再臃腫。向固態(tài)激光雷達(dá)的轉(zhuǎn)變將進(jìn)一步縮減系統(tǒng)尺寸和降低成本。