智能網(wǎng)聯(lián)汽車是搭載先進(jìn)的車載傳感器,、控制器,、執(zhí)行器等裝置,,融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),, 實(shí)現(xiàn)車與X(人,、車,、路,、后臺(tái)等)智能信息交換共享,具備復(fù)雜的環(huán)境感知,、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能,,可實(shí)現(xiàn)安全,、舒適,、節(jié)能、高效行駛,,并最終可替代人來(lái)操作的新一代汽車,。按照技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用場(chǎng)景,組成了兩橫三縱的技術(shù)架構(gòu),。
汽車電子時(shí)間發(fā)展表—智能化與網(wǎng)聯(lián)化協(xié)同發(fā)展
汽車電子的發(fā)展有兩個(gè)維度,,智能化和網(wǎng)聯(lián)化,沿著兩橫三縱的技術(shù)架構(gòu),,逐步實(shí)現(xiàn)成熟的智能化和網(wǎng)聯(lián)化,。
2016年-2018年主要是三大傳感器的融合使用,傳感器和視覺(jué)解決方案的融合促進(jìn)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航,、自動(dòng)緊急制動(dòng)等部分自動(dòng)駕駛(PA)功能,,以及輔助網(wǎng)聯(lián)信息交互;
2017年-2019年主要是高精度地圖的成熟,,實(shí)時(shí)路況的更新和更豐富的路況信息加速實(shí)現(xiàn)車道內(nèi)自動(dòng)駕駛,、全自動(dòng)泊車等有條件自動(dòng)駕駛(CA)功能,以及部分網(wǎng)聯(lián)信息協(xié)同感知,;
2019年-2022年是車載通訊模塊,、互聯(lián)網(wǎng)終端、通信服務(wù)的成熟,,5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的部署完成和商業(yè)化,,V2X信息交互低延遲要求共同推動(dòng)網(wǎng)聯(lián)化的加速,實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜路況(近郊)的全自動(dòng)駕駛,;2022年-2025年主要是決策芯片和算法的成熟,,隨著人工智能嵌入式落地智能終端,F(xiàn)PGA通用架構(gòu)向ASIC專用架構(gòu)的轉(zhuǎn)變,,算法和芯片設(shè)計(jì)的協(xié)同發(fā)展,,實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的無(wú)人駕駛等高級(jí)(HA)/完全自動(dòng)駕駛(FA)功能和網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策控制的功能。
各國(guó)陸續(xù)出臺(tái)政策推動(dòng)ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))的普及
歐盟委員會(huì)考慮2017年將19項(xiàng)安全技術(shù)納入新車的標(biāo)準(zhǔn)配置,,并將強(qiáng)制執(zhí)行,,自動(dòng)緊急制動(dòng)和車道偏離警告成為標(biāo)配;國(guó)內(nèi)2017年速度輔助系統(tǒng),、自動(dòng)緊急制動(dòng),、車道偏離預(yù)警/車道偏離輔助的加分要求已設(shè)定為系統(tǒng)裝機(jī)量達(dá)到100%。各國(guó)政策陸續(xù)出臺(tái),,要求汽車逐步配備汽車電子相關(guān)組建,,成為汽車電子發(fā)展最大的推動(dòng)力。
國(guó)外谷歌和特斯拉兩種發(fā)展路徑加速發(fā)展
自動(dòng)駕駛目前進(jìn)展
加州車管局(DMV)公開了自動(dòng)駕駛項(xiàng)目的脫離測(cè)試數(shù)據(jù),,基本衡量了目前主要自動(dòng)駕駛項(xiàng)目在加州境內(nèi)在不同天氣環(huán)境,,不同的路段進(jìn)行測(cè)試的進(jìn)展,,谷歌的性能明顯優(yōu)于其他廠商。
谷歌和特斯拉代表兩種不同發(fā)展路徑
谷歌和特斯拉在無(wú)人駕駛領(lǐng)域采取了兩種不同的有代表性的發(fā)展路徑,,谷歌利用地圖和深度學(xué)習(xí)實(shí)時(shí)建模來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,;特斯拉依賴于傳統(tǒng)的傳感器的融合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)搜集識(shí)別、處理分析,、完成自動(dòng)駕駛功能,。
從自動(dòng)駕駛精度來(lái)看,谷歌的沒(méi)有明確的數(shù)據(jù),,但其軟件層面的可以檢測(cè)和理解手勢(shì)之類的信號(hào)并作出反應(yīng),;moblieye的FCW(前向碰撞預(yù)警)的算法識(shí)別精度達(dá)到99.99%;特斯拉的算法處理水平很高,,奔馳的路測(cè)車有著比特斯拉多一倍的傳感器,,但是精度遠(yuǎn)不及特斯拉。
谷歌的自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展可以分為兩段,,以waymo成為獨(dú)立事業(yè)部為轉(zhuǎn)折點(diǎn):第一階段,,主要 突出軟件領(lǐng)域和技術(shù)突破,采用自有的高精度地圖和Velodyne提供的64線激光雷達(dá)方案,,配備谷歌chauffeur軟件系統(tǒng),,最為突出的是展示的無(wú)人駕駛原型車中直接拋棄了傳統(tǒng)車的剎車、方向盤,、油門等設(shè)備,,僅用一個(gè)啟動(dòng)鍵實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,而硬件制造原型車都是來(lái)源傳統(tǒng)車企,,如2014年展示的谷歌第二代車型就是從白色雷克薩斯RX 450H混合動(dòng)力SUV改造而來(lái),。
2016年11月,waymo成為獨(dú)立事業(yè)部后,,開始采用硬件和軟件并行的方案,,采用自己研發(fā)的激光雷達(dá),傳統(tǒng)傳感器和8個(gè)視覺(jué)模塊相互融合,,最新展示的無(wú)人車使用了三個(gè)不同探測(cè)距離的激光雷達(dá),,自主技術(shù)研發(fā)將激光雷達(dá)成本降低九成。未來(lái)技術(shù)商業(yè)化首先落地在貨運(yùn)(有個(gè)固定場(chǎng)景的低速共享市場(chǎng))和共享車服務(wù)的應(yīng)用,。
2016年11月,,特斯拉Autopilot 2.0發(fā)布,該系統(tǒng)將包含8個(gè)攝像頭,,覆蓋360度可視范圍,,對(duì)周圍環(huán)境的監(jiān)控距離最遠(yuǎn)可達(dá)250米;車輛配備的12個(gè)超聲波傳感器完善了視覺(jué)系統(tǒng),探測(cè)和傳感硬,、軟物體的距離接近上一代系統(tǒng)的兩倍,。
國(guó)內(nèi)科技公司和傳統(tǒng)車企合作打造自動(dòng)駕駛,精度提升速度快
通過(guò)863計(jì)劃實(shí)施和國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目支持,,清華大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué),、北京理工大學(xué)等部分高校,、院士團(tuán)隊(duì)、汽車企業(yè)在環(huán)境感知,、人的行為認(rèn)知及決策,、基于車載和基于車路通信的駕駛輔助系統(tǒng)的研究開發(fā)取得了積極進(jìn)展,并開發(fā)出無(wú)人駕駛汽車演示樣車,。清華大學(xué)等高校聯(lián)合企業(yè)開發(fā)的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng),、行駛車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、行駛前向預(yù)警系統(tǒng)等具有先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)功能樣機(jī),,正在逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,。
目前,國(guó)內(nèi)一汽,、長(zhǎng)安,、廣汽、吉利等汽車品牌雖已開始裝備ADAS產(chǎn)品,,但核心技術(shù)均來(lái)自 國(guó)外的零部件供應(yīng)商,,如博世,德爾福,,大陸等,。近兩年,我國(guó)許多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也紛紛進(jìn)軍汽車行 業(yè),,但更多的是涉足智能汽車的舒適和服務(wù)領(lǐng)域,,例如阿里與上汽在“互聯(lián)網(wǎng)汽車”領(lǐng)域開展合作,共同打造面向未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)汽車及生態(tài)圈,。百度和騰訊均推出了車機(jī)互聯(lián)產(chǎn)品,此外,,博泰、樂(lè)視等企業(yè)均推出了互聯(lián)網(wǎng)概念汽車,。
從精度水平來(lái)看,,百度的技術(shù)路徑與谷歌一樣,算法基于攝像頭和激光雷達(dá),,去年通過(guò)攝像頭判斷物體的準(zhǔn)確率達(dá)到了89.6%,,今年其準(zhǔn)確率上升到了90.13%,其行人識(shí)別率達(dá)到95%、紅綠燈判斷達(dá)到了99.9%,。
谷歌和百度的技術(shù)路徑一部到位,,成本較高,精度較高;特斯拉等車企的技術(shù)路徑是一個(gè)緩慢學(xué)習(xí)的過(guò)程,,成本較低,,精度也較低,未來(lái)的發(fā)展方向是必然兩種技術(shù)手段的融合,。
增強(qiáng)版前置雷達(dá)通過(guò)冗余波長(zhǎng)提供周圍更豐富的數(shù)據(jù),,雷達(dá)波可以穿越大雨、霧,、灰塵,,甚至前方車輛。另外,,Autopilot 2.0使用的處理芯片NVIDIA Drive PX 2的處理性能為原來(lái)Mobileye Q3的40倍,。