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内容
机遇与不确定性交织
2019-09-09 16:48:12
来源:
安森美
对于创造未来的城市,充斥着各种想法、热烈的讨论、坚定的见解。这一愿景的一个重要方面是自动驾驶
汽车
。这项技术将影响我们生活的方方面面。我们的旅行方式,我们的生活方式,创造新的产业和就业,同时颠覆其它领域。世界在迅速发展,我们需要创新以适应这新的方式。大城市的车辆拥有量在下降,居民发现打车服务更方便。随着网上购物的增加,商场和百货商店都在为生存而战。忙碌的生活方式正日益依赖于食品配送服务。随着网上销售的增多,创新的配送服务和包装配送成为主流的技术趋势。毫无疑问,它将改变我们现在的生活。现在是时候超越潜力和查看在实施真正自动驾驶的进程中,我们处于什么位置;以及如何将自动驾驶技术从“数据收集模式”转向大规模部署用于日常生活。
让我们从首台Waymo
汽车
看看我们在自动驾驶技术演变中取得的进展。看看美国加利福尼亚州(唯一被美国车辆管理局DMV强制披露
测试
自动驾驶车辆报告的州)。28家公司报告了结果。这些公司采用自动驾驶模式共行驶超过200万英里,遇到了73,550次脱离(即系统将控制交给安全驾驶员,或者安全驾驶员必须介入以使
汽车
安全行驶)。每行驶1000英里平均脱离5次,或每行驶200英里脱离1次。有了这一致性,加州DMV放宽了规则,自动驾驶模式下行驶的
汽车
将不配备安全驾驶员。这是个重大的转变,迄今为止唯一被授予此许可证的公司是Waymo。加州最近还允许轻型卡车自动驾驶,其中包括小型货车、皮卡车、多用途货车和步进式货车。这在报告中的可见性,同时在对公民进行教育方面提供了巨大的优势;还需要更多的细节来得出有意义的结论。例如,如果公司报告由于感知问题而发生的脱离,当前的DMV规则不强制公司报告对发生故障(或重复故障)的对象标识或分类。在缺乏验证数据准确性的标准流程或方法的情况下,在提高公众对技术的信任方面,报告的效力是有问题的。
在太平洋彼岸,中国将成为最大的自动驾驶
汽车
市场。McKinsey的报告称,“在2040年,自动驾驶
汽车
可能占到乘客里程的66%,出行服务产生1.1万亿美元的市场收入,自动驾驶
汽车
的销售产生0.9万亿美元的市场收入”。
2017年12月,北京率先出台了城市道路上自动驾驶
汽车
的政策,上海紧随其后。随后,北京在2018年2月启用了首个自动驾驶
汽车
测试
设施。
测试
设施占地面积13.3万平方米。这些有趣的地面模拟真实生活的
测试
环境,在城市和乡村道路上经历了大量静态和动态交通场景。中国政府已投入大量的资金和资源,鼓励企业开发最先进的技术,以在这市场快速成长。中国希望定位为引领自动驾驶
汽车
市场的技术领袖。
欧盟(EU)明确肯定了自动驾驶车辆的优势及影响的普遍性。各国强有力的合作,确保广泛的部署具有一致性和通用性,鼓励在不同国家大规模部署自动驾驶技术。这在《维也纳道路交通公约》中显而易见,该公约要求对跨界交通进行一致的管制。它进一步加强了建立连接城市的公路的一致性,使之有利于自动驾驶
测试
。此外,欧盟还推出了一项计划,允许无人驾驶卡车在两年内在城市之间运行。减少运输时间和燃料费用是许多预期的好处之一。让我们来看一看欧盟的一些国家。德国,通常被认为是传统
汽车
公司的发祥地,是最早合法化自动驾驶
汽车
上路的国家之一,但需要有安全驾驶员。荷兰迄今不仅在欧洲而且在全球领先,现在允许无人驾驶和控制的
测试
自动驾驶车辆。瑞典提供了平台
测试
小型公共
汽车
,多家公司广泛而雄心勃勃地推出了自动驾驶巴士。欧盟研究、科学和创新专员Carlos Moedas说:“不久,拥有一辆非自动驾驶
汽车
就像拥有一匹马一样。”所有这些国家都在一个共同的框架下开展工作,欧洲正在通过制定一项纳入自动驾驶的全国战略,建立一个更安全和更有效的道路网络。
传感器技术是实现自动驾驶车辆的关键部件。传感器能够探测车辆路径中的物体,并充当自动驾驶车辆的眼睛。让我们看看自动驾驶技术核心的一些传感器。
相机是分类和纹理解释的能手。今天的相机是商业上最可行的传感器选择。CMOS图像传感器是相机的主要器件,已长足发展到拍摄漂亮的照片和自拍。这些传感器已从仅视觉传感器发展到观察+感知。它们是用于先进驾驶辅助系统(ADAS)、交通灯识别等功能的主要传感器。这传感器数据将重要的信息传递到
汽车
的决策过程中。目前,用于自动驾驶车辆的CMOS图像传感器具备非常先进的功能,能够高效地处理所有驾驶场景,包括一些独特的角落。
高动态范围是个关键参数。这是传感器在同一帧中看到最暗部分和最亮部分的能力;不过饱和或欠饱和。换句话说,传感器必须不受环境光变化的影响,比如突然暴露在明亮的阳光或反射下,或者在日光下进出隧道。今天,像安森美
半导体
这样的公司在提供最高动态范围(HDR)的图像传感器方面是独一无二的。自动驾驶的另一个趋势是更高分辨率的传感器。这是由自动驾驶
汽车
需要看得更远同时有能力检测各种大小的物体所推动的。本质上,它增加物体每度像素数的能力,从而使自动驾驶算法更高效地进行物体检测和分类。
L3级和更高级别的自动驾驶
汽车
对硬件和软件做出决策的依赖程度很高,否则需要由人类决策。这也使他们更容易受到攻击。因此在组件级即传感器增加了网络安全等功能。安森美
半导体
正推出首个含网络安全功能的
汽车
级图像传感器。
激光雷达(LiDAR)公司也获得了投资者的广泛关注。这技术被认为是非常理想的自动驾驶
汽车
,但有非常高的价格标签。LiDAR创造三维点云的能力使它有别于其他感知技术。Waymo通过引入内置的LiDAR改变了竞争环境,这不仅可以检测行人,而且还可以评估行人面朝哪个方向以及将朝哪个方向移动。这也使
汽车
能够看到行人或骑自行车的人发出的手势,并相应地调整驾驶行为。距离、分辨率和旋转/帧速率是选择LiDAR类型的其他关键参数。今天的LiDAR能看到200米以外。其概念不仅是对道路上的物体进行检测,而且还具有分类能力,为决策系统提供反馈,并根据需要改变航向。物体的反射率也至关重要。虽然现在的LiDAR能够探测远距离反射率高的物体,但仍致力于实现远距离探测极低反射率。
雷达,常讨论的又一种传感器,是未来自动驾驶的关键。它们的独特性在于在黑暗和所有天气条件下运行。毫米波(MmWave)是一类利用短波电磁波的特殊雷达技术,开始广泛应用于自动驾驶。
雷达系统通过捕获反射信号,可以确定物体的距离、速度和角度。毫米波系统工作在76-81 GHz (对应波长约4毫米),将能检测到零点几毫米的运动。这在
汽车
领域提供前所未有的准确性。它支持精确
测量
车辆与其周围车辆/物体之间的距离。另一个改进是使设计更紧凑,省去大天线。
自动驾驶车辆是最受期待的创新之一,距其完全实现而等待的时间越来越短。随着这项技术的普及,总体影响(无论是正面还是消极的)肯定是显著的。有一件事是肯定的,我们将会有有趣的旅程。
关键词:
传感器
激光雷达
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