自動(dòng)駕駛汽車(chē)能否看清道路，是決定其安全性與可靠性的核心問(wèn)題。當(dāng)前，這類(lèi)車(chē)輛并不依賴(lài)單一的眼睛，而是通過(guò)一套融合了多種傳感器的系統(tǒng)來(lái)感知周?chē)h(huán)境。這套系統(tǒng)主要包括激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)以及高精度地圖和定位模塊，各自承擔(dān)不同任務(wù)，相互補(bǔ)充，共同構(gòu)建出車(chē)輛對(duì)真實(shí)世界的理解。

攝像頭是系統(tǒng)中唯一能獲取顏色和紋理信息的部件。它像人的眼睛一樣，可以識(shí)別交通信號(hào)燈的顏色、車(chē)道線(xiàn)的走向、路邊的指示牌以及行人、自行車(chē)等具體物體的形狀。然而，普通攝像頭在強(qiáng)光、雨雪、霧霾或黑暗環(huán)境中，視覺(jué)能力會(huì)大幅下降。為了解決這個(gè)問(wèn)題，工程師為車(chē)輛配備了多種具有不同特性的攝像頭，包括廣角鏡頭用于捕捉近處大范圍景象，長(zhǎng)焦鏡頭用于看清遠(yuǎn)處的細(xì)節(jié)，以及在不同光照條件下表現(xiàn)更優(yōu)的夜視攝像頭。通過(guò)多視角、多參數(shù)的圖像融合，車(chē)輛能在大多數(shù)常見(jiàn)天氣和光線(xiàn)條件下保持視覺(jué)能力。

激光雷達(dá)則通過(guò)發(fā)射激光束并測(cè)量其反射時(shí)間來(lái)繪制周?chē)h(huán)境的三維點(diǎn)云圖。它不依賴(lài)環(huán)境光，因此在夜間也能精確感知物體的距離、高度和輪廓，精度可達(dá)厘米級(jí)。激光雷達(dá)能直接測(cè)量出路邊的路肩、前方車(chē)輛的車(chē)尾、道路上散落的障礙物的具體位置和形狀。但它在濃霧、大雪或暴雨中，激光束會(huì)被空氣中的水滴或冰晶散射，導(dǎo)致有效探測(cè)距離縮短，點(diǎn)云數(shù)據(jù)變得稀疏。毫米波雷達(dá)則彌補(bǔ)了這一短板。它使用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的電磁波，能穿透雨霧、灰塵和微弱光線(xiàn)，直接測(cè)量前方物體的相對(duì)速度和距離，在惡劣天氣下表現(xiàn)穩(wěn)健。不過(guò)，毫米波雷達(dá)無(wú)法像激光雷達(dá)那樣精細(xì)地描繪物體輪廓。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)融合這三種傳感器的數(shù)據(jù)。當(dāng)攝像頭在霧天看不清車(chē)道線(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)參考高精度地圖中存儲(chǔ)的固定車(chē)道信息；當(dāng)激光雷達(dá)受雨滴干擾時(shí)，毫米波雷達(dá)提供的速度信息仍能幫助車(chē)輛判斷前方車(chē)流。同時(shí)，車(chē)輛會(huì)不斷比對(duì)自身位置與高精度地圖，即使在路面標(biāo)線(xiàn)模糊或被積雪覆蓋的路段，也能通過(guò)地圖中的幾何特征和地標(biāo)來(lái)定位。因此，在大多數(shù)常規(guī)天氣和道路條件下，自動(dòng)駕駛汽車(chē)能夠看得比較清楚。