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智能网联汽车的过去,现在,与未来

关键词:智能网联汽车 GPS定位 智能交通

时间:2017-04-20 10:30:30       来源:网络

智能网联汽车包括,车联网、车内及车际通讯、智能交通基础设施等要素,融合了传感器、雷达、GPS定位、人工智能等技术,使汽车具备感知环境的能力,这样汽车就能够自己判断当前环境下汽车处于安全还是危险等状态。通过这种感知,汽车就会自己安全到达目的地,最终实现替代人类驾驶的目的。按照技术应用和应用场景,组成了两横三纵的技术架构。

 

汽车电子的发展有两个维度,智能化和网联化,沿着两横三纵的技术架构,逐步实现成熟的智能化和网联化。

2016年-2018年主要是三大传感器的融合使用,传感器和视觉解决方案的融合促进实现自适应巡航、自动紧急制动等部分自动驾驶(PA)功能,以及辅助网联信息交互;

2017年-2019年主要是高精度地图的成熟,实时路况的更新和更丰富的路况信息加速实现车道内自动驾驶、全自动泊车等有条件自动驾驶(CA)功能,以及部分网联信息协同感知;

 

2019年-2022年是车载通讯模块、互联网终端、通信服务的成熟,5G网络建设的部署完成和商业化,V2X信息交互低延迟要求共同推动网联化的加速,实现更复杂路况(近郊)的全自动驾驶;2022年-2025年主要是决策芯片和算法的成熟,随着人工智能嵌入式落地智能终端,FPGA通用架构向ASIC专用架构的转变,算法和芯片设计的协同发展,实现全区域的无人驾驶等高级(HA)/完全自动驾驶(FA)功能和网联协同决策控制的功能。

 

各国陆续出台政策推动ADAS(高级驾驶辅助系统)的普及

欧盟委员会考虑2017年将19项安全技术纳入新车的标准配置,并将强制执行,自动紧急制动和车道偏离警告成为标配;国内2017年速度辅助系统、自动紧急制动、车道偏离预警/车道偏离辅助的加分要求已设定为系统装机量达到100%。各国政策陆续出台,要求汽车逐步配备汽车电子相关组建,成为汽车电子发展最大的推动力。

 

国外谷歌和特斯拉两种发展路径加速发展

自动驾驶目前进展

加州车管局(DMV)公开了自动驾驶项目的脱离测试数据,基本衡量了目前主要自动驾驶项目在加州境内在不同天气环境,不同的路段进行测试的进展,谷歌的性能明显优于其他厂商。

 

谷歌和特斯拉代表两种不同发展路径

谷歌和特斯拉在无人驾驶领域采取了两种不同的有代表性的发展路径,谷歌利用地图和深度学习实时建模来实现自动驾驶;特斯拉依赖于传统的传感器的融合实现数据搜集识别、处理分析、完成自动驾驶功能。

从自动驾驶精度来看,谷歌的没有明确的数据,但其软件层面的可以检测和理解手势之类的信号并作出反应;moblieye的FCW(前向碰撞预警)的算法识别精度达到99.99%;特斯拉的算法处理水平很高,奔驰的路测车有着比特斯拉多一倍的传感器,但是精度远不及特斯拉。

 

谷歌的自动驾驶技术发展可以分为两段,以waymo成为独立事业部为转折点:第一阶段,主要 突出软件领域和技术突破,采用自有的高精度地图和Velodyne提供的64线激光雷达方案,配备谷歌chauffeur软件系统,最为突出的是展示的无人驾驶原型车中直接抛弃了传统车的刹车、方向盘、油门等设备,仅用一个启动键实现无人驾驶,而硬件制造原型车都是来源传统车企,如2014年展示的谷歌第二代车型就是从白色雷克萨斯RX 450H混合动力SUV改造而来。

 

2016年11月,waymo成为独立事业部后,开始采用硬件和软件并行的方案,采用自己研发的激光雷达,传统传感器和8个视觉模块相互融合,最新展示的无人车使用了三个不同探测距离的激光雷达,自主技术研发将激光雷达成本降低九成。未来技术商业化首先落地在货运(有个固定场景的低速共享市场)和共享车服务的应用。

2016年11月,特斯拉Autopilot 2.0发布,该系统将包含8个摄像头,覆盖360度可视范围,对周围环境的监控距离最远可达250米;车辆配备的12个超声波传感器完善了视觉系统,探测和传感硬、软物体的距离接近上一代系统的两倍。

 

增强版前置雷达通过冗余波长提供周围更丰富的数据,雷达波可以穿越大雨、雾、灰尘,甚至前方车辆。另外,Autopilot 2.0使用的处理芯片NVIDIA Drive PX 2的处理性能为原来Mobileye Q3的40倍。

 

国内科技公司和传统车企合作打造自动驾驶,精度提升速度快

通过863计划实施和国家自然科学基金委项目支持,清华大学、国防科技大学、北京理工大学等部分高校、院士团队、汽车企业在环境感知、人的行为认知及决策、基于车载和基于车路通信的驾驶辅助系统的研究开发取得了积极进展,并开发出无人驾驶汽车演示样车。清华大学等高校联合企业开发的自适应巡航控制系统、行驶车道偏离预警系统、行驶前向预警系统等具有先进驾驶辅助系统(ADAS)功能样机,正在逐步进入产业化阶段。

 

目前,国内一汽、长安、广汽、吉利等汽车品牌虽已开始装备ADAS产品,但核心技术均来自 国外的零部件供应商,如博世,德尔福,大陆等。近两年,我国许多互联网企业也纷纷进军汽车行 业,但更多的是涉足智能汽车的舒适和服务领域,例如阿里与上汽在“互联网汽车”领域开展合作,共同打造面向未来的互联网汽车及生态圈。百度和腾讯均推出了车机互联产品,此外,博泰、乐视等企业均推出了互联网概念汽车。

 

 

从精度水平来看,百度的技术路径与谷歌一样,算法基于摄像头和激光雷达,去年通过摄像头判断物体的准确率达到了89.6%,今年其准确率上升到了90.13%,其行人识别率达到95%、红绿灯判断达到了99.9%。

谷歌和百度的技术路径一部到位,成本较高,精度较高;特斯拉等车企的技术路径是一个缓慢学习的过程,成本较低,精度也较低,未来的发展方向是必然两种技术手段的融合。

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