未來十年哪些技術(shù)會是高科技王冠上的明珠?
相信智能駕駛必將占有一席之地。作為一種智慧出行模式,智能駕駛將給無數(shù)渴望在駕駛過程中“解放四肢”的人們帶來無限憧憬和向往。
但這種“憧憬”并不簡單,回想一下咱們平時(shí)是怎么開車的:通過眼睛感知周邊環(huán)境,再由大腦對感知到的信息進(jìn)行分析決策,最后在收到指令后由手腳控制車輛。當(dāng)“解放四肢”的智能駕駛真正實(shí)現(xiàn)由車輛全部或部分替代這些本來由人執(zhí)行的功能時(shí),有沒有電影中未來出行場景的既視感?
“看、想、做”,智能駕駛誰最關(guān)鍵?
馬歇爾·麥克盧漢在《理解媒介:論人的延伸》中提出媒介是人的感覺能力的延伸或擴(kuò)展:文字和印刷媒介是人的視覺能力的延伸,廣播是人的聽覺能力的延伸,而智能駕駛無疑是人類“視、聽、觸”等能力的延伸。智能駕駛的核心就在于車輛的感知、決策、執(zhí)行。那么在“看、想、做”這三項(xiàng)智能駕駛亟待突破的基礎(chǔ)共性技術(shù)上,哪項(xiàng)技術(shù)最為關(guān)鍵?
首先,來看“做”,也就是車輛執(zhí)行。車輛執(zhí)行相當(dāng)于人類的手腳,擔(dān)負(fù)著剎車、轉(zhuǎn)向、加速等功能。當(dāng)接收到?jīng)Q策系統(tǒng)發(fā)出的指令后,車輛要立刻做出相應(yīng)的動作。
其次,是“想”,也就是車輛的行為決策,相當(dāng)于人類的大腦思維,擔(dān)負(fù)著在動態(tài)變化的環(huán)境中實(shí)時(shí)調(diào)整駕駛策略并做出最優(yōu)行動選擇的功能:前面沒車,趕緊加速;行人沖出來了,趕緊剎車。
但無論是決策、還是執(zhí)行,最重要的先決條件是能夠完成物體探測、信號識別、分類、判斷等功能的感知技術(shù),也就是“看”:有車在加塞?紅燈還是綠燈?哎呀,怎么竄出個(gè)貓?當(dāng)車輛“看”到這些信息時(shí)并做出合理反應(yīng)時(shí),人們才有足夠的信心將駕駛權(quán)交給車輛?？梢哉f,環(huán)境感知是當(dāng)下智能駕駛最最關(guān)鍵利器。
環(huán)境感知技術(shù)的“屠龍刀”和“倚天劍”
現(xiàn)階段環(huán)境感知技術(shù)的關(guān)鍵在于傳感器,通過傳感器來接受外部各種物理量并轉(zhuǎn)換成電信號,主要分為三種類別:
視覺傳感器——攝像頭
攝像頭類似人類的眼睛,多攝像頭更多類似動物的復(fù)眼,能清楚辨識物體,檢測大多數(shù)信息,成本較便宜,缺點(diǎn)是容易受到光線和天氣的影響。特斯拉之前在美國的事故就是因?yàn)閿z像頭在面對強(qiáng)光直射的時(shí)候,沒有分辨出白色貨車和天空。
雷達(dá)傳感器——毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)
雷達(dá)傳感器更多類似于于耳朵的功能,根據(jù)探測距離、分辨率等因素不同,可分為毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)。毫米波雷達(dá)穿透能力強(qiáng),具備全天時(shí)全天候以及遠(yuǎn)距離探測優(yōu)勢。缺點(diǎn)是方位分辨率不是很高,無法感知行人、樹木等物體。
毫米波雷達(dá)很早就一直在高檔汽車應(yīng)用,技術(shù)相對成熟,據(jù)了解,在特斯拉車上搭載了一個(gè)探測距離達(dá)160米的毫米波雷達(dá),而在ARCFOX車上搭載了5個(gè)五代毫米波雷達(dá),可提供高達(dá)210米的探測距離、最大±75°的視場角和更高探測精度。
超聲波雷達(dá)穿透性強(qiáng)、測距簡單、在短距離測量中優(yōu)勢明顯,主要用于倒車輔助,缺點(diǎn)速度慢,測量精度不高。目前特斯拉、ARCFOX、蔚來等主流車型超聲波雷達(dá)都達(dá)12個(gè)之多,這也是幾款產(chǎn)品在智能駕駛自動泊車功能的強(qiáng)大所在。
激光傳感器——激光雷達(dá)
激光雷達(dá)因測距精準(zhǔn)、范圍廣、強(qiáng)抗干擾能力、全天時(shí)工作等特性受到奧迪、通用等眾多廠家青睞,沃爾沃更是表示,激光雷達(dá)是汽車邁向全自動的關(guān)鍵,對絕大多數(shù)車企而言,似乎搭載激光雷達(dá)已不是“要不要”而是“能不能”的話題。
不過面向智能駕駛應(yīng)用的車載激光雷達(dá)面臨不少挑戰(zhàn),除受環(huán)境影響大外,成本高是其被大規(guī)模使用的最大障礙。目前,量產(chǎn)車型中除了奧迪已在A8L車型上搭載激光雷達(dá),以及ARCFOX、沃爾沃等少數(shù)品牌透露將準(zhǔn)備搭載激光雷達(dá)外,激光雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用之路任重而道遠(yuǎn)。
不難發(fā)現(xiàn),每一種傳感器都有性能邊界,它們各具優(yōu)缺點(diǎn)。而隨著智能駕駛產(chǎn)業(yè)逐步形成規(guī)模,環(huán)境感知技術(shù)路線形成了兩大陣營,頗具你有“屠龍刀”,我有“倚天劍”的互爭態(tài)勢:
一種是以特斯拉、日產(chǎn)為代表,主要以攝像頭為主并深度學(xué)習(xí)的視覺主導(dǎo)技術(shù)方向。特斯拉標(biāo)配8個(gè)攝像頭,包括倒車攝像頭、前置三目攝像頭以及兩側(cè)4個(gè)攝像頭。將多裝攝像頭好能智能駕駛的精髓體現(xiàn)的淋漓盡致。
一種是以奧迪、蔚來、ARCFOX、沃爾沃等為代表,主要通過攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等多傳感器融合的技術(shù)方向,更像是眼睛+耳朵的組合。據(jù)了解,中國高端品牌中蔚來ES8和即將上市的ARCFOX搭載了多達(dá)23個(gè)智能駕駛傳感器,而新近上市的比亞迪漢也搭載20個(gè)傳感器。足以顯見,將多種傳感器進(jìn)行融合,各取所長,已成為當(dāng)下主流車企的趨勢。
當(dāng)然實(shí)現(xiàn)傳感器融合,也是有前提條件的,一是硬件層面?zhèn)鞲衅鲾?shù)量要足夠多,二是軟件層面算法要足夠優(yōu)化,數(shù)據(jù)處理速度要夠快,而這也是ARCFOX、一汽等中國品牌紛紛與華為等科技巨頭展開合作的重要原因。據(jù)了解,ΑRCFOX 旗下首款量產(chǎn)SUV,ARCFOX αT將搭載芯片算力達(dá)到352TOPs(每秒運(yùn)算352萬億次)的華為新一代MH5000 5G芯片 T-BOX,結(jié)合域控制器可支持智能駕駛最高功能安全ASIL-D等級。
綜合來看,兩種發(fā)展路線可謂是各有千秋,在規(guī)范化的用車場景中,走視覺計(jì)算路線的特斯拉已取得了不小的成績,在實(shí)際數(shù)據(jù)上更具優(yōu)勢;而傳感器融合路線因感知手段更多元,能顯著提高系統(tǒng)的冗余度和容錯(cuò)性,在路況更復(fù)雜的用車場景中表現(xiàn)更佳,受到更多車企的青睞。就目前而言,路況復(fù)雜、行車環(huán)境多變的中國市場顯然更適合走傳感器融合路線,畢竟適合的才是最好的!
（轉(zhuǎn)載）
