未來(lái)十年哪些技術(shù)會(huì)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(wú)數(shù)渴望在駕駛過(guò)程中“解放四肢”的人們帶來(lái)無(wú)限憧憬和向往。

但這種“憧憬”并不簡(jiǎn)單,回想一下咱們平時(shí)是怎么開(kāi)車(chē)的:通過(guò)眼睛感知周邊環(huán)境,再由大腦對(duì)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(chē)輛。當(dāng)“解放四肢”的智能駕駛真正實(shí)現(xiàn)由車(chē)輛全部或部分替代這些本來(lái)由人執(zhí)行的功能時(shí),有沒(méi)有電影中未來(lái)出行場(chǎng)景的既視感?

“看、想、做”,智能駕駛誰(shuí)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(jué)能力的延伸或擴(kuò)展:文字和印刷媒介是人的視覺(jué)能力的延伸,廣播是人的聽(tīng)覺(jué)能力的延伸,而智能駕駛無(wú)疑是人類(lèi)“視、聽(tīng)、觸”等能力的延伸。智能駕駛的核心就在于車(chē)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(lái)看“做”,也就是車(chē)輛執(zhí)行。車(chē)輛執(zhí)行相當(dāng)于人類(lèi)的手腳,擔(dān)負(fù)著剎車(chē)、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(chē)輛要立刻做出相應(yīng)的動(dòng)作。

其次,是“想”,也就是車(chē)輛的行為決策,相當(dāng)于人類(lèi)的大腦思維,擔(dān)負(fù)著在動(dòng)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(dòng)選擇的功能:前面沒(méi)車(chē),趕緊加速;行人沖出來(lái)了,趕緊剎車(chē)。

但無(wú)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(cè)、信號(hào)識(shí)別、分類(lèi)、判斷等功能的感知技術(shù),也就是“看”:有車(chē)在加塞?紅燈還是綠燈?哎呀,怎么竄出個(gè)貓?當(dāng)車(chē)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(chē)輛?？梢哉f(shuō),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(guò)傳感器來(lái)接受外部各種物理量并轉(zhuǎn)換成電信號(hào),主要分為三種類(lèi)別:

視覺(jué)傳感器——攝像頭

攝像頭類(lèi)似人類(lèi)的眼睛,多攝像頭更多類(lèi)似動(dòng)物的復(fù)眼,能清楚辨識(shí)物體,檢測(cè)大多數(shù)信息,成本較便宜,缺點(diǎn)是容易受到光線(xiàn)和天氣的影響。特斯拉之前在美國(guó)的事故就是因?yàn)閿z像頭在面對(duì)強(qiáng)光直射的時(shí)候,沒(méi)有分辨出白色貨車(chē)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(lèi)似于于耳朵的功能,根據(jù)探測(cè)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(cè)優(yōu)勢(shì)。缺點(diǎn)是方位分辨率不是很高,無(wú)法感知行人、樹(shù)木等物體。

毫米波雷達(dá)很早就一直在高檔汽車(chē)應(yīng)用,技術(shù)相對(duì)成熟,據(jù)了解,在特斯拉車(chē)上搭載了一個(gè)探測(cè)距離達(dá)160米的毫米波雷達(dá),而在ARCFOX車(chē)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(cè)距離、最大±75°的視場(chǎng)角和更高探測(cè)精度。

超聲波雷達(dá)穿透性強(qiáng)、測(cè)距簡(jiǎn)單、在短距離測(cè)量中優(yōu)勢(shì)明顯,主要用于倒車(chē)輔助,缺點(diǎn)速度慢,測(cè)量精度不高。目前特斯拉、ARCFOX、蔚來(lái)等主流車(chē)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(dòng)泊車(chē)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(cè)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(chǎng)家青睞,沃爾沃更是表示,激光雷達(dá)是汽車(chē)邁向全自動(dòng)的關(guān)鍵,對(duì)絕大多數(shù)車(chē)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(huà)題。

不過(guò)面向智能駕駛應(yīng)用的車(chē)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(chē)型中除了奧迪已在A8L車(chē)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(xiàn)形成了兩大陣營(yíng),頗具你有“屠龍刀”,我有“倚天劍”的互爭(zhēng)態(tài)勢(shì):

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(jué)主導(dǎo)技術(shù)方向。特斯拉標(biāo)配8個(gè)攝像頭,包括倒車(chē)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?shī)W迪、蔚來(lái)、ARCFOX、沃爾沃等為代表,主要通過(guò)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(guó)高端品牌中蔚來(lái)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(jiàn),將多種傳感器進(jìn)行融合,各取所長(zhǎng),已成為當(dāng)下主流車(chē)企的趨勢(shì)。

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(guó)品牌紛紛與華為等科技巨頭展開(kāi)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(wàn)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(jí)。

綜合來(lái)看,兩種發(fā)展路線(xiàn)可謂是各有千秋,在規(guī)范化的用車(chē)場(chǎng)景中,走視覺(jué)計(jì)算路線(xiàn)的特斯拉已取得了不小的成績(jī),在實(shí)際數(shù)據(jù)上更具優(yōu)勢(shì);而傳感器融合路線(xiàn)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(chē)場(chǎng)景中表現(xiàn)更佳,受到更多車(chē)企的青睞。就目前而言,路況復(fù)雜、行車(chē)環(huán)境多變的中國(guó)市場(chǎng)顯然更適合走傳感器融合路線(xiàn),畢竟適合的才是最好的!