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自動駕駛汽車領域還存在哪些需要解決的問題

電子工程師 ? 來源:網(wǎng)絡整理 ? 作者:佚名 ? 2019-11-18 15:39 ? 次閱讀
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在發(fā)展了百余年之后,傳統(tǒng)汽車迎來了衰退期。過去10年里,“電動化+智能化+共享化”加持的自動駕駛汽車,迅速成為車企角逐的焦點。但它卻一直未量產(chǎn),給人一種“不接地氣”的感覺。2019年即將過去,自動駕駛汽車究竟還存在哪些問題?

近期,分析師采訪了幾位自動駕行業(yè)資深人士,針對自動駕駛行業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)、趨勢等方面做了探討,也從側(cè)面論證了,為什么自動駕駛汽車還“不接地氣”。

自動駕駛汽車還“不接地氣”

·新勢力車企的瘋狂燒錢戰(zhàn)術(shù)

當前,各企業(yè)的自動駕駛測試車多為電動汽車,其實并不是燃油汽車無法實現(xiàn)自動駕駛功能,而是因為電動汽車的用車成本更加經(jīng)濟。

大家普遍認為,造一輛電動汽車要比造一輛自動駕駛汽車更容易,因此很多車企都把前期目標放在“造一輛電動汽車”上。

中國汽車市場近年來的發(fā)展是一個很好的縮影。2015年前后,中國車市上涌現(xiàn)出一批新興車企,主要由一些無造車經(jīng)驗的互聯(lián)網(wǎng)背景的新勢力車企和有生產(chǎn)燃油車經(jīng)驗的傳統(tǒng)車企組成。

新勢力車企的入局帶來了大量資金。但汽車制造業(yè)是相當燒錢的行業(yè),吉利集團董事長李書福曾表示:“沒有幾百億、幾千億就不要造車!”很快中國車市就迎來了洗牌,經(jīng)過短暫輝煌的新興車企開始集體走向沒落。2017年前后,車企虧損、破產(chǎn)的新聞報道也不絕如縷。如賈躍亭帶領下的樂視汽車在巨虧之后失敗收尾,李斌開創(chuàng)的蔚來汽車4年虧損了至少220億人民幣。

不過,也并不是所有企業(yè)都緊盯“造車”這一環(huán)節(jié)。谷歌母公司旗下Waymo在2016年表態(tài)稱,自己不專注制造汽車,而是專注將自動駕駛技術(shù)授權(quán)給傳統(tǒng)車企和運輸公司去造車。隨后,百度、阿里、騰訊等也紛紛表示,它們的發(fā)力點不在造車。

·元年的具體時間無法確定

自動駕駛汽車并不是我們想象的那么簡單,瘋狂的燒錢背后并沒有帶來技術(shù)上的突飛猛進。此前,大家對“自動駕駛汽車的元年何時到來”表現(xiàn)得相當樂觀,甚至有人認為2019年會是元年。

去年3月,Uber測試車車禍事件,讓群眾對自動駕駛汽車的信任度跌倒冰點,業(yè)內(nèi)對于商用的說法也更加謹慎。在8月底的SAE-AWC 2019 自動駕駛汽車安全技術(shù)國際論壇上,ASPENCORE全球聯(lián)席總編輯、首席國際特派記者Junko Yoshida問到:“您如何判斷自己的自動駕駛汽車已經(jīng)足夠安全,可以去商業(yè)化?”現(xiàn)場的嘉賓陷入了短暫的沉默。

對自動駕駛行業(yè)而言,要加快汽車量產(chǎn)步伐,數(shù)據(jù)共享是更便捷的方式。當安全性不再被當做賣點,大家都支持數(shù)據(jù)共享時,自動駕駛汽車才能更快實現(xiàn)量產(chǎn)。不過,很多公司都在自動駕駛汽車測試中投入了大量的資金,分享這些數(shù)據(jù)在現(xiàn)階段似乎不太可能。江鈴汽車首席技術(shù)官黃少堂坦言,雖然一些汽車聯(lián)盟正在進行信息交流,但是由于數(shù)據(jù)收集的成本太高,實際上共享的數(shù)據(jù)并不多。

嚴格意義上來說,自動駕駛汽車的量產(chǎn)時間并不能被預測。當只有在某天,它的測試達到某種程度之后,才能宣布商用。究竟自動駕駛汽車的測試要到怎樣的階段才能夠商業(yè)化?目前,業(yè)界并沒有統(tǒng)一的官方標準。

·在商業(yè)類應用中最先運營

目前,已經(jīng)商用的智能駕駛與自動駕駛之間還有很遠的距離。以特斯拉的Autopilot為例,雖然匯集了許多高科技,但是它仍只是一套ADAS系統(tǒng),其自動駕駛水平也在L3級別以下。

由于L3的自動駕駛水平并不高,在關(guān)鍵時期需要人類司機來接管系統(tǒng),而人類的反應速度有限,很可能會在接管控制權(quán)的過程中出現(xiàn)車禍事故。因此,以Waymo為首的企業(yè)直接跳過L3,專注更高級別的L4-L5。


艾邁斯半導體大中華區(qū)汽車事業(yè)部市場應用及業(yè)務發(fā)展總監(jiān)金安敏

艾邁斯半導體(以下稱:ams半導體)大中華區(qū)汽車事業(yè)部市場應用及業(yè)務發(fā)展總監(jiān)金安敏稱:“至今為止,市面上沒有一輛全自動駕駛汽車。全自動駕駛是一個巨大的系統(tǒng)工程,還需要發(fā)展很多年才能量產(chǎn)。從技術(shù)發(fā)展方向來看,首先會在閉環(huán)區(qū)域內(nèi)和商用類應用中最先出現(xiàn),如:工業(yè)園區(qū)、農(nóng)田、高速公路、公交車輛等應用?!?/p>

在中國,自動駕駛卡車已經(jīng)小范圍應用。去年4月,由圖森未來改裝的5輛自動駕駛貨運卡車在曹妃甸港投入使用。未來圖森還將在東海大橋上開展應用于貨運火車站間的自動駕駛港鐵聯(lián)運。

近年來,雖然很多媒體都報道了自動駕駛汽車的各種應用,但是因為僅在小范圍、小批量測試或者試運營,群眾并不能切身體驗到這些服務,所以自動駕駛汽車仍顯得不接地氣。

感知層面技術(shù)仍待突破

在技術(shù)層面,自動駕駛汽車仍有許多環(huán)節(jié)需要攻克。其中,最核心的部分主要有“感知”“決策”“控制”三個環(huán)節(jié)。在行駛過程中,自動駕駛汽車可通過配載的傳感器件,自行感知周圍環(huán)境及道路情況,并依據(jù)感知信息完成處理融合過程,進一步通過算法將感知到的信息進行決策,最后將決策信息傳遞給各控制系統(tǒng)形成執(zhí)行命令。在這里我們主要針對感知環(huán)節(jié)的激光雷達部分做了一些探討。

降低車禍率的關(guān)鍵是,要不斷開發(fā)傳感和判斷系統(tǒng)。在傳感系統(tǒng)中,固態(tài)激光雷達的應用非常重要。金安敏表示,可靠的車規(guī)級系統(tǒng)和較為低成本的方案是車載激光雷達的主要痛點:“基于VCSEL(vertical-cavity surface emitting laser,垂直腔表面激光發(fā)生器)面陣光源的純固態(tài)激光雷達是較好的選擇。ams半導體在VCSEL底層技術(shù)的基礎上開發(fā)了Addressable VCSEL Array(可尋址VCSEL陣列),該技術(shù)作為激光雷達的光源來使用,可實現(xiàn)純固態(tài)的視場掃描。ams與ZF(采埃孚)、IBEO共同開發(fā)的基于ams半導體 VCSEL技術(shù)的純固態(tài)激光雷達即將面世?!?/p>

安森美半導體智能感知部SensL分部業(yè)務拓展副總裁Wade Appelman

“‘一刀切’的方案不再適用于所有的應用,現(xiàn)在的廠商更傾向于為不同的應用提供不同的方案。開發(fā)人員也更加意識到,要實現(xiàn)汽車LiDAR的長距要求,最好的辦法是采用適用于極微光檢測的傳感器。”安森美半導體智能感知部SensL分部業(yè)務拓展副總裁Wade Appelman指出,未來將出現(xiàn)更多針對特定應用的LiDAR系統(tǒng)。

為此,安森美推出了硅光電倍增管(SiPM)和單光子雪崩二極管(SPAD)是LiDAR系統(tǒng),該系統(tǒng)是可實現(xiàn)接收器功能的關(guān)鍵器件,適用于汽車長距LiDAR的微光檢測。車載LiDAR對激光波長的高靈敏度也提出了要求,安森美也提升了近紅外(NIR)波長光子的檢測效率(PDE),降低了傳感器噪聲。同時,為汽車認證做了充分考慮,安森美還即將推出符合AEC-Q102標準的LiDAR產(chǎn)品。

賽靈思汽車部戰(zhàn)略及客戶市場營銷總監(jiān)Dan Isaacs

賽靈思也為自動駕駛汽車提供激光雷達產(chǎn)品和方案。賽靈思汽車部戰(zhàn)略及客戶市場營銷總監(jiān)Dan Isaacs介紹,FPGA和SoC產(chǎn)品有著并行處理的優(yōu)勢,可在前端Sensor數(shù)據(jù)不斷進來時做一個并行處理,其延遲比GPU和其他CPU更低。據(jù)了解,賽靈思的方案適用于所有的激光雷達技術(shù)。

不過,成本高仍是制約車載LiDAR批量生產(chǎn)的主要原因。10年前,谷歌無人車上使用的Velodyne HDL-64E售價超過7萬美元,雖然現(xiàn)在的價格已降低9成,但是較之于物美價廉的視覺傳感器,LiDAR的價格仍然過高。如何進一步降低成本,需要LiDAR產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同努力。

未來哪類企業(yè)將更有優(yōu)勢?

在自動駕駛汽車領域,有三類企業(yè)表現(xiàn)比較突出——傳統(tǒng)車企、新勢力車企、汽車零部件企業(yè)。它們之間既有合作又有競爭關(guān)系,三者間的博弈誰將更具有優(yōu)勢?

金安敏表示,電動化、智能化的浪潮正在迅速改變汽車全產(chǎn)業(yè)。想要取得優(yōu)勢,每家企業(yè)都需重新自我定位。在這個程中,會出現(xiàn)合作與博弈,也會有更多新興企業(yè)加入競爭。對上下游產(chǎn)業(yè)鏈來講,電動化、智能化浪潮意味著要投入更多,這并非一家車企或系統(tǒng)供應商能負擔得起。因此,不會有一家企業(yè)壟斷一切技術(shù)資源的現(xiàn)象。反之,將會有更多的企業(yè)參與到復雜技術(shù)的分工上來,未來行業(yè)上下游企業(yè)的合作將更緊密。

當然,由于資源投入巨大,會出現(xiàn)更多聯(lián)盟性質(zhì)的合作。目前,主機廠已經(jīng)有這種趨勢,在系統(tǒng)供應商上也有一些傾向。這些合作不是為了博弈,而是為了更好地開發(fā)下一代車輛技術(shù)所需的新技術(shù)。他說:“ams很關(guān)注新勢力車企和系統(tǒng)供應商的發(fā)展動向。通過與系統(tǒng)供應商的合作,來實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)在智能化應用的落地,通過與主機廠的合作,來推廣新的智能應用?!?/p>

產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)將更關(guān)注什么?

汽車行業(yè)是全球分工很明確的行業(yè),上、下游涉及的企業(yè)眾多。在全球主要的工業(yè)地區(qū),汽車行業(yè)都是支柱產(chǎn)業(yè)。因此,各國之間貿(mào)易上的波動,對汽車成本的影響非常顯著。成本的波動會轉(zhuǎn)化到車輛的價格上,進而影響車市的發(fā)展。為此,需要產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)嚴守對客戶的承諾,在交付、成本等方面提前做預案。

自動駕駛行業(yè)的發(fā)展需要全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的企業(yè)共同參與,除了關(guān)注國際貿(mào)易關(guān)系之外,產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)還需要明確自己的技術(shù)優(yōu)勢。

金安敏介紹,ams半導體的優(yōu)勢是在激光雷達方面,未來該公司將會與多個激光雷達公司開發(fā)下一代激光雷達產(chǎn)品。此外,ams半導體還將在工程資源、測試資源、產(chǎn)能資源方面積極投入,并針對智能座艙進行研發(fā)投入。

賽靈思在汽車方面的布局涵蓋ADAS和自動駕駛兩大領域。Dan Isaacs表示,賽靈思正逐步打入更核心的領域,為位于域控制器核心位置的機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡人工智能引擎等,提供著必需的計算功能。另外,座艙人工智能和電氣化也會是其關(guān)注的焦點。

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