近年来,随着对驾驶安全要求的不断提升,基于5G、物联网、人工智能和机器学习的自动驾驶技术已成为未来汽车应用趋势。
何时实现 Level 5?
从自动驾驶升级路径情况来看,现阶段处于L3级导入期。L3级为有条件自动驾驶,可以一定程度上解放驾驶员双手,根据全球各大车企规划来看,大部分车企在2019-2020年量产上市L3级自动驾驶车型,少部分企业则选择跳过L3级,直接进军L4级自动驾驶。到2023年将逐步进入L4级时代。
特斯拉CEO埃隆·马斯克对L5级别的自动驾驶非常有信心,在他看来,L5级别的自动驾驶很快就会实现。在7月初的2020世界人工智能大会上,马斯克曾表示, 目前特斯拉已经接近L5级自动驾驶,有信心在今年完成开发L5级别的基本功能。
而在安富利亚太区工程总监华诗显看来,从1980年到现在,L5级还有一段路要走,预计时间节点将在2030到2035年,“我觉得正规的自动驾驶可能已经有机会在公路上走了,大家可以看到一点一滴通过全球很多技术专家一起去研究,最后逐渐从不可能变成可能的研发阵型。”
在自动驾驶技术的升级过程中,ADAS(Advanced Driver Assistance Systems,高级驾驶辅助系统)已经变成一个主流的应用,“越来越多车厂开始应用ADAS应用,相关的安全法规正在逐步完善,ADAS的渗透率不断提升。” 华诗显指出,ADAS有很多节点,应用非常广泛,整个ADAS环节超过50多种,其中近30种是今后车厂要重点关注的应用。
中国ADAS市场将进入快速渗透期,经测算,2020年ADAS主要功能市场规模达844亿元,同比增长19.3%。随着5G逐步落地,主机厂纷纷推出搭载ADAS功能的新车型,ADAS各功能渗透率加速提升,到2025年市场规模达到2250亿元。
ADAS技术实现路线图
ADAS系统集成产品领域的主要玩家是国际汽车零部件巨头,而ADAS市场发展潜力巨大,已经吸引互联网科技公司、初创公司等玩家纷纷入局。
传统Tier系统集成商通过收购、投资以及合作等方式形成在产业链上的全面布局,推动自动驾驶技术相关功能商业化发展。
安波福结合硬件不同特性,通过融合域控制器架构与传感器等硬件方案,提供L1-L5自动驾驶技术解决方案。
10月27日,大陆集团表示将收购加拿大激光雷达初创企业Aeye的部分股份,以加强其在自动驾驶系统市场中的地位。据报道,两公司将合作为2024年和2025年推出的汽车配备自动公路驾驶系统。
华为致力于打造软硬兼容的自动驾驶计算平台,华为MDC是目前行业少有的全自研车载计算平台,集成华为自研芯片、自研OS系统、自研激光雷达/毫米波雷达等传感器硬件产品,并通过底层软硬件一体化调优,满足L2-L5不同级别自动驾驶技术需求和规模化应用。
专注感知技术迭代升级,特斯拉感知系统主要以摄像头为主,毫米波雷达和超声波雷达作为辅助,同时通过自研芯片控制成本提升性能,另一方面,大量的真实路测数据也能帮助其提升核心算法。
主流车企吉利则采取渐进式自动驾驶技术路线,规划2020-2022年实现大规模商业化L2级别自动驾驶,通过渐进式技术迭代加速产品落地。今年9月的北京车展期间,吉利宣布牵手Mobileye,双方将在芯片、ADAS、Robotaxi,以及未来生态领域展开全方位合作。
电子元件、计算机产品和嵌入技术分销商安富利也加入到ADAS的研究队列中,安富利车载信息系统方案中,引入了ADAS功能。据华诗显介绍,安富利ADAS可实现2D高清环绕视图/道路标志识别、盲点监测系统、偏离车道警示/碰撞警告系统、高清夜间实时驾驶视图(HDR)、3D高清实时驾驶五大功能。
未来汽车应用技术要求
在华诗显看来,未来汽车应用技术要求将从原有的一些传感器、数字显示,深入到汽车互联、算法、系统集成方面。
未来具有自动驾驶功能的智能汽车主要遵循硬件优先发展,软件算法逐步升级的方式,并结合5G/V2X,最终实现车辆的无人驾驶。
多传感器融合是实现车辆环境感知的主流方式,各类传感器在各自应用场景下实现特定功能。比如,对识别要求较高的功能如智能大灯、道路偏离预警、道路保持辅助、紧急制动、行人检测、道路标志识别采用以摄像头为主的组合方案,对测距要求较高的如自适应巡航等,采用以雷达传感器为主的方案。
在ADAS功能应用场景中,以AEB系统为例,AEB系统分为几个档次,驾驶员首先体验到的是警示加声音提醒的FCW前方碰撞预警系统,若驾驶员无反应,则要出现限速自动提示,最后是自动介入刹车。在硬件配置的角度,个主机厂采用不同的方案,初代系统多为但雷达或单摄像头实现预警功能,比如博世、大陆等采用毫米波雷达,Mobileye采用单目视觉摄像头。
随着对功能安全的重视,多类或多个同种类型传感器融合制动逐渐成为主机厂实现AEB功能的主要形式,加快ADAS应用的节点。
在ADAS应用中,华诗显认为驾驶员监测系统(DMS)至关重要。驾驶员监测系统技术是利用ADAS硬件,基于驾驶员面部、眼部、头部运动等直接表征驾驶员疲劳程度的图像信号。
许多整车厂、零部件制造商和科研机构纷纷深入研究驾驶员监测方法,并已实现产品化。华诗显对汽车电子应用网表示,安富利ADAS解决方案中的“驾驶员驾驶状态监测系统”,可以精准识别驾驶员的精神状态和行为,当驾驶员出现打哈欠、瞌睡等情况时,汽车自动启用自动驾驶系统,及时地接管车辆,以保证行车安全。它甚至可以感知驾驶员的情绪,为其播放喜欢的音乐,以舒缓心情。未来,汽车将不再是冰冷的机器,而是一个体贴、有温度的伙伴,从“人”的角度出发,更好地回应人的需要。
总结
在日前举行的2020世界智能网联汽车大会上,《智能网联汽车技术路线图2.0》正式发布。《智能网联汽车技术路线图2.0》指出,在市场应用方面,到2025年这个重要节点,L2级和L3级新车要达到50%,到2030年部分自动驾驶和有条件自动驾驶要达到70%。
虽然中国的汽车行业发展比欧美迟了一些,但政策的全力支持、资本市场的青睐以及中国消费者对于L2/L4级自动驾驶的较高接受度,都将为汽车行业向电动化、智能化、网联化转型发展提速。