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人工智能拉动自动驾驶腾飞在即,数字座舱锦上添花

2017-08-03 16:47

上海2017年8月3日电 /美通社/ -- 近日,李彦宏乘坐自动驾驶汽车参加百度AI开发者大会的事情让观众大吃一惊,随后又拉出辅助驾驶员解释没有违反交通法规,围观群众大跌眼镜、一片唏嘘。一起一落,自动驾驶再一次站上了舆论的风口浪尖,大众对自动驾驶充满希冀的同时又惧怕其潜在的危险。虽然全球的自动驾驶都还处于行业的成长阶段,政策和技术尚不成熟,但随着汽车电子化水平的提高,硬件设备日臻完善,应用软件不断向智能化迭代升级,都将加快自动驾驶落地的进程,从车身内部配置来看,如果数字座舱得到大范围普及,智能汽车会给用户带来前所未有的驾驶体验。

业内人士将自动驾驶划分为四个阶段:第一,辅助驾驶,在驾驶过程中遇到危险情况,如变换车道或车距较近时,报警系统向驾驶员发出报警;第二,半自动驾驶,巡航控制和自动停车等功能由车载计算机完成控制,车辆只能在有限的范围内替代驾驶员;第三,高度自动驾驶,汽车可以自动加速、制动和转向,但若遇到紧急情况或系统故障驾驶员将重新控制车辆;第四,完全自动驾驶,汽车无需任何人工干预,自主行驶。目前第一阶段已经实现,第二、第三阶段正在研发,预计到2024年出售的汽车就能实现完全自动驾驶功能。

从汽车市场供需来看,中国的汽车市场需求旺盛,国家非常重视汽车产业的发展,尤其是智能汽车。根据《节能与新能源汽车技术路线图》规划,2020年将初步形成智能网联汽车自主创新体系,并且启动智慧城市相关建设。辅助驾驶和半自动驾驶车辆市场占有率将达到50%左右;到2025年,高度自动驾驶车辆市场份额将达到约15%;到2030年,基本建成智能网联汽车产业链与智慧交通体系,高度自动驾驶和完全自动驾驶新车装备率达80%,其中完全自动驾驶车辆市场份额接近10%。2017年8月29日-8月31日,亚洲首屈一指的汽车技术展AUTOMOTIVE WORLD强势登陆深圳会展中心。AUTOMOTIVE WORLD CHINA 2017 展会面向中国市场,从设计到制造,高质量呈现汽车电子的前沿技术与应用。凭借励展博览集团的丰富的行业经验及海内外资源,展会将汇聚业界影响力卓越的展商,包括汽车半导体及电子元件、车载系统、自动驾驶、车联网、车载软件等知名企业,为中国的汽车工程师们带来具有前瞻性与创新力的技术解决方案。

自动驾驶已经起飞,新技术的东风还要给力

从以上的预测数据可以看出,自动驾驶汽车代表着未来汽车的发展方向,在未来的汽车市场占有不小的比重。但是自动驾驶汽车从幻想到真正上路还有一段路要走,首先需要先进的电子元器件搭建硬件系统,低延时的通信技术实现连接;再有,需要人工智能技术深度发展,连接云端让汽车实现智能化控制,还要联合各个整车厂商完成上路测试,确保驾驶安全。如今看来,各大汽车品牌外观和辅助驾驶系统已经做得很成熟,但是实现完全自动驾驶还要依赖于相关新技术发展成熟。

ADAS技术、车联网和5G通信是实现完全自动驾驶的三大技术基础。ADAS技术帮助汽车实现从半自动驾驶向高级自动驾驶的过渡,主流车厂非常重视ADAS的配备,上游元器件厂商和方案厂商已经针对ADAS技术推出了更先进的电子元器件和更完善的设计方案;汽车实现完全自动驾驶要先实现车身联网,可以实时获取附近的车辆及路况信息,这就要求通信传输速度快延时非常低,目前的4G通信在用户增加的情况下延时会加大,造成传输拥堵,存在潜在的危险性。而5G的传输速率是4G的10倍,负载能力远远强于4G,网络的拥堵状况会大大减轻,同时5G技术会把自动驾驶汽车提高优先级,保证汽车控制信号能够实时快速传输。

紧随新技术发展的同时,我们也看到整车厂在自动驾驶技术的研发上也在争分夺秒,最近奥迪的推出了配备了高端的辅助驾驶技术的A8车型,其核心是中央驾驶辅助系统控制单元(zFAS),主要有三大亮点:1.奥迪人工智能交通拥堵导航系统,可达三级自动驾驶水平,驾驶员开启 “人工智能按钮”,zFAS系统会按照时速自动判断是否采用自动驾驶模式;2.奥迪人工智能远程停车导航系统;3.奥迪人工智能远程车库导航系统。对于后两项技术,驾驶员可只需要打开智能手机中的myAudi应用,点击“奥迪人工智能”按键,就能在车外观看整个停车过程。当停车操作完成后,该系统将自动将手自一体变速箱的档位调至P位置,随后会切断发动机并熄火。奥迪A8是唯一一款无需人员干预,自动应对车速限制、弯道、道路交汇点及环形道路并采取自动加速或制动措施的车型,它的出现也预示着我们离完全自动驾驶汽车又近了一步。奥迪A8在自动驾驶方面的进步引起业界的广泛关注,这也充分说明数字座舱不仅为智能驾驶提供功能实现平台,更是客户流量的重要入口。

为了帮助用过户了解更多数字座舱技术和市场的发展趋势,AUTOMOTIVE WORLD CHINA 2017 展会特设2017第五届汽车数字化座舱高峰论坛”,聚焦端、管、云的系统化应用与创新,邀请行业专家就“智能网联驱动下的数字座舱变革”、“《国家车联网产业体系建设指南》对T-BOX未来发展方向的影响”、“从“端管云”一体化,看联网汽车的网络安全”、“【痛点与方案】:语音识别率的突破 -- AI与云端语音互动技术”、“5G对车联网生态与应用的颠覆在哪里?”等议题展开分析,让到场嘉宾切实了解数字座舱在自动驾驶中担任的重要角色,以及传统车企和互联网技术的融合趋势。

传感技术:自动驾驶的神经中枢正在快速发育

面对复杂多变的交通状况,自动驾驶指挥中心不仅要实时准确获取周围的环境信息,还要根据经验积累快速做出判断和反应,以确保汽车行驶正确且安全。要实现这一过程,离不开作为信息采集端的传感器。据市场研究机构 IHS Research 预测,随着 ADAS 系统的广泛应用,未来几年汽车雷达传感器市场的年均增长率将高达23%,预计到2021年的市场需求总量将达五千万部,每部车平均需要5-6个雷达。

用于汽车的传感器主要有毫米波雷达和激光雷达。相对于激光雷电,毫米波雷达的应用灵活,耐湿、耐尘、耐温,在速度检测、传感精度、分辨率、方向检测、距离测量、材料渗透性,还有解决方案尺寸大小方面都具有优势,主要应用于汽车电子中的汽车盲区检测(BSD)、汽车激光变换辅助(LCA)、车后横越交通警示(RCTA)等应用。毫米波的波长是1~10毫米,频段30-300GHz,穿透力非常强,适合车载传感器对于全天候适应性的要求。目前有24GHz、66GHz和77GHZ三种,日本市场验证66GHZ雷达的衰减很大,24G和77G相比,要达到相同的探测距离,24G的毫米波雷达的面积将会是77G的天线的十倍。随着半导体成本的快速下降,毫米波雷达最后会统一到77G这个频段上。从芯片厂商的市场策略来看,恩智浦去年推出单芯片 77GHz 高分辨率 RFCMOS IC 雷达芯片,且其功耗比传统雷达芯片产品低40%;德州仪器今年推出采用CMOS工艺的76GHz至81GHz毫米波雷达AWR1x和IWR1x产品组合,提供比目前市场上毫米波解决方案高3倍的感测精度,未来更多厂商会加入进来,市场竞争会更加激烈。

在自动驾驶汽车的感知系统中,摄像头就像人的眼睛一样,结合图像识别技术,能快速识别车辆、行人和交通标志,可以给自动驾驶系统提供足够的环境感知保障。车用摄像头主要有单目摄像头和双目摄像头两类,出于安全考虑,摄像头要看得远,质量高。在测距上,单目摄像头需要先对目标进行识别,再进行测距,缺点是需要大量数据,并且不断更新和维护,而且针对一些特殊地区特殊情况,还需要不断优化;双目摄像头更像人类的双眼,主要通过两幅图像的视差计算来确定距离,难点在于需要靠计算来进行测距,因此计算量巨大。在近期举办的百度AI开发者大会上,百度展示了一辆长城推出的高端车WEY,其搭载了英伟达芯片、百度Apollo技术,基于一个单目摄像头,在过急弯时,WEY会进行减速、靠边等操作,贴着路边缘过弯,全程由这一单目摄像头进行实时判断,没有事先采集地图。可以预测,未来摄像头在自动驾驶系统中还会继续发挥重要作用。

人工智能持续发展确保自动驾驶系统精准判断

人工智能是自动驾驶汽车的“大脑”,这个 “大脑”准确指挥的能力不是与生俱来的,而是靠前期的知识积累和后期的深度学习。一个专家需要要经过多年的知识积累和综合训练才能在某个领域出类拔萃。自动驾驶汽车进行前期的上路测试,就是要提前认识各种路牌,熟悉路况,进行不断的自我学习。

从技术角度来看,人工智能和自动驾驶密不可分。人工智能包括机器视觉,深度学习,增强学习,GPU,机器人、传感器技术等,这些技术在自动驾驶中也发挥着重要的作用。人工智能模型的运行对硬件资源依赖程度比较高,为此硬件厂商为了在人工智能领域取得一席之地,竭尽全力研发新产品以适应新应用的需求。ARM 最近推出了DynamIQ 技术,它将大小两个集群合并,从而形成一个兼具大小 CPU、完全集成化的 CPU 集群,有助于在一定发热量之内最大限度地发挥性能;英伟达借助 NVIDIA DGX-1,实现了与硬件、深度学习软件和开发工具的全面集成,还专为自动驾驶推出人工智能平台 NVIDIA DRIVE PX;英特尔收购机器视觉公司Movidius和自动驾驶技术公司Mobileye,以力求保持自身在人工智能处理器领域的核心位置。

与此同时,传统汽车厂商、新兴汽车公司以及互联网公司都没停下前进的步伐,通过各种方式进行自动驾驶研究和产品开发。以Google、百度为代表的互联网公司,在人工智能领域有深厚的技术积累,搭载自身系统的自动驾驶汽车已经开始封闭测试;以Tesla等为代表的新兴汽车公司,在传感器与应用场景上相互提携,以坚实的步伐向自动驾驶领域迈进;传统汽车厂商从ADAS切入,“渐进式“地从辅助驾驶向无人驾驶的过渡。

自动驾驶的市场前景吸引产业界上下游公司的目光,也激励他们针对自动驾驶开发新技术,研发新产品,人工智能、ADAS技术、传感器、5G通信的发展都将推动自动驾驶向前迈进。2017年8月29-31日,亚洲首屈一指的汽车技术展AUTOMOTIVE WORLD强势登陆中国市场,规划了车身电子展区、自动驾驶展区、智能网联技术展区、新能源汽车技术展区和测试技术展区五大主题展区。展会期间,AUTMOTIVE WORLD CHINA 2017还特别针对当前汽车行业的几大热门话题,打造采购配对会 -- 新能源&智能网联专场与智能网联百家讲坛等专业技术论坛。参观者不仅可以在五大展区看到各领域革新产品、创新材料和解决方案,还能通过参与精心设计的各种活动与行业大咖、工程师当面交流,了解行业发展趋势及技术应用。

参观途径:

AUTOMOTIVE WORLD CHINA 2017
AUTOMOTIVE WORLD CHINA 2017
消息来源: AUTOMOTIVE WORLD CHINA 中国汽车电子技术展览会
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