【奥迪自动传感器怎么调节】工程师深度分析，为什么新奥迪A8自动驾驶这么牛？

作为主机厂研究自动驾驶的工程师，经常在朋友圈或新闻报道中看到关于自动驾驶的各种危言耸听的话，——“主机厂迟早会被互联网造车企业推翻”，“特斯拉是自动驾驶领域的领导者，主机厂都是战五渣”。

直到世界上第一辆达到Level 3级的自动驾驶量产车——新奥迪A8发布为止，这些报道都打了耳光。奥迪慷慨地公布了自己的传感器配置方案及合作伙伴，推进高层自动驾驶的快速落地充满诚意。

为什么新奥迪A8能率先量产Level三级自动驾驶？现在从技术角度分析一下。

我先从YouTube上运送的官方视频开始。

#视频10分钟长，推荐wifi#

看视频不仅要热闹，还要看出入口。我将逐帧解释新奥迪A8的自动驾驶功能。

l新型奥迪A8传感器配置

首先看到的是新奥迪A8的传感器配置。

以下是市面上几种具有自动驾驶功能的汽车的传感器配置对比图。

从配置上看，新奥迪A8的自动驾驶传感器配置是所有量产型车型中最丰富的。有完整长度的毫米波雷达(图中的Corner radar和Rear radar)、前置摄像头(Front camera)、复杂道路自动驾驶不可或缺的激光雷达(车头的LASS)。

l传感器检测范围

视频中的红色区域是12个超声波雷达(停车雷达)的检测区域。橙色区域的大圆是4向高清漫游的感知区域。黄色圆锥区域是前置摄像头的检测区域。绿色圆锥区是激光雷达的探测区。紫锥区域是远距离雷达的探测区域。认识范围越广，自动驾驶功能的可扩展性和可靠性越高。

准确地说，这个图表缺少4个中程雷达的探测区域。传感器好像太多了，但是颜色不够。

l多车道检测

新奥迪A8使用Mobileye提供的前置摄像头和处理芯片EyeQ3，在多车道道路上进行车道识别是最基本的功能。

车道维护是目前比较成熟的技术，有Tesla Model系列，随后的凯迪拉克CT6都可以实现这一功能。但是，Tesla Model和CT6的场景仅限于高速公路，一般城市开放道路禁止使用此功能(CT6)，或者免责条款中规定不支持非高速路段的自动驾驶(Tesla)。

对于从事自动驾驶研究的人来说，高速公路到开放道路的自动驾驶是一个巨大的飞跃。这是因为场景从单个结构化道路转换为复杂的非结构化道路。没有统一的边界条件意味着自动驾驶要面对更多的场景，工程师需要建立大量的场景库。这将导致系统校准和测试工作量呈指数级增加。从开放道路自动驾驶这一点来看，Audi的自动驾驶技术确实在其他车企面前走得太多了。

什么时候

然，在自动驾驶领域的专利数量位列主机厂第一位，也从侧面说明奥迪在该领域的技术积累深厚。

l 护栏检测

护栏检测是自动驾驶领域一个极易被忽略的点，而这正是长测距雷达和中测距雷达（以下统称为毫米波雷达）的强项。

很多工程师认为毫米波雷达仅用于对车辆的检测，是摄像头和激光的一个冗余设计。错！他们没有仔细研究毫米波雷达的数据，就做了想当然的判断。

其实毫米波雷达不仅对车辆上的金属检测效果好，对护栏这种连续金属物体的检测效果也很好。

在图示路段中，毫米波雷达的数据会使十分均匀，且稳定的点状信息，这些点状信息拟合出的曲线就是实际场景中的护栏。有了护栏信息，不仅可以作为车道线检测的冗余，还可以用于做自动驾驶的横向定位。博世也一直在尝试使用该方法，用以辅助汽车在高速公路上的横向定位，但目前依然没有发布可量产的产品 。

l Audi AI 交通拥堵自动驾驶系统

TJP（Traffic Jam Pilot）是针对行车过程常见的堵车工况开发的自动驾驶功能，驾驶员只需要按下中控台中的”Audi AI“按键。这种简单但不粗暴的切换方式简直就是新、老司机们的福音。相比于开启一个ACC自适应巡航都要对一大推按键进行设置的体验，这种设置才能称得上人性化。

拥堵路况中起主要作用的传感器是前置摄像头和激光雷达。各传感器感知信息的融合使车辆保持在车道线内，直到拥堵结束，在此期间驾驶员不用实时监视道路状况，交由系统完成。

之前提到前置摄像头使用的是Mobileye提供的镜头和芯片EyeQ3。EyeQ3的处理对车道线和车辆尾部的识别的准确度还是较高的，但“较高”不代表所有情况都能正确检测。某些不在Mobileye训练库中的车型（比如形状奇特的改装车，三轮车等），视觉传感器也表示鸭梨巨大。

为了解决这个问题，全新奥迪 A8装备了Valeo的四线激光雷达，这也是全新奥迪A8达到Level 3的关键所在，就是下面这位：激光雷达。

激光雷达相比于毫米波雷达传入自动驾驶系统的信息，是由多条线段组成的一个面。有了面状信息，系统就可精确地判断自车及周围障碍物的位置关系，进而进行精确的控制。

当系统检测到车速超过60km/h后，此时已脱离拥堵路段。Audi AI会有8~10秒的缓冲时间，提示驾驶员接管汽车。若10秒后驾驶员依旧未接管汽车，系统处于安全的考虑，会缓慢减速，直到停止，并打开双闪灯。

l 控制器单元

全新奥迪A8直接在宣传视频中公开了自己的传感器方案及控制器方案，这是很有魄力的。毕竟这些都是真金白银换来的经验。“一将功成万骨枯”用于自动驾驶的研发领域一点不为过。为了在性能和成本上妥协，天知道zFAS之前有多少方案被否决掉了。

zFAS共有四块高性能的处理器，图中也写清楚了各模块的功能。

Mobileye的EyeQ3由于是封闭的芯片，其他模块只需要接收它输出的消息即可。

Nvidia的Tegra K1包含192颗GPU，用于做4路环视图像处理，自动泊车库位线的检测就靠它了。Altera的Cyclone 5 FPGA负责自动驾驶的核心功能，包括障碍物、地图的融合及各种传感器的预处理工作。

Infineon的Aurix多核微控制器用于提供安全服务，以满足诸如ISO 26262这样的安全标准。

l 传感器网络

信号传输频率的稳定性对实时系统的重要性不言而喻。奥地利的TTTech作为供应商与奥迪合作开发了这套与Autosar兼容的网络传输架构，这套高实时性的以太网足以满足不同传感器的信息传输。

TTTech与奥迪合作之前，其主要的业务领域是航天和航空，因此制作出满足车规级的通信网络架构对它来说，并不是难事。

AL频道小结

全新奥迪A8上的传感器和控制器，是目前最为超前的自动驾驶量产配置方案，硬件上的配置3年内都不会落后。传感器的冗余，使得更多Level 3级别的自动驾驶功能成为可能。

我相信随着全新奥迪A8软件的逐步更新，它将拥有更丰富的自动驾驶功能。上车，选择目的地，全程自动驾驶的日子并没有那么遥远。