CES深度分析(二):自动驾驶产业化迈向纵深

  • 李星宇
  • 发表于: 2017/01/18 07:46:42 来源:车云网

整个过去的一年里,自动驾驶产业化在多个方面取得了很大进步,包括产业链整合、成本以及车联网。

车云按

如果说三年前传统车企对自动驾驶还是将信将疑,如今则几乎全线压注自动驾驶。谁能最先把自动驾驶投入实用,谁就赢得下一个时代,而竞争关键则取决于决策算法和计算平台。

本文作者系地平线智能驾驶商务总监李星宇。文章对本届CES的自动驾驶最新进展进行了分析,认为商业模式的变革是自动驾驶领域群雄并起的原因,并从“合作共享”、“传感器成本下降”和“车联网发展”三个角度论证了自动驾驶产业化的长足进步。他还指出,自动驾驶竞争的关键是更加理性的决策算法和更实用的计算平台。在昨天的推送中,文章对自动驾驶催生的商业模式变革进行了讨论,而今天的内容主要关注自动驾驶产业化如何迈向纵深的问题。  

整个过去的一年里,自动驾驶产业化在多个方面取得了很大进步,包括产业链整合、成本以及车联网。

1. 合作共享成为共识

业界企业相继合作

“我们希望到2021年开发一套所有人都能使用的标准系统。因此,我们欢迎制造商、供应商或科技公司等其他公司参与其中,共同为无人驾驶平台做贡献。”在近期召开的新闻发布会上,宝马、Intel和Mobileye公开了三方合作的更多细节,福利·肯斯坦表示,宝马及其合作伙伴最终将以非独家协议的方式,将该自动驾驶系统提供给业界,包括其它车厂。

由BMW、Mobileye、Intel合作开发的自动驾驶原型车由BMW、Mobileye、Intel合作开发的自动驾驶原型车

研发的是平台级产品,技术上开放,商业上不排他,在传统车厂的研发历史上,这样的开放态度是少见的。在自动驾驶激烈的竞争态势下,合作反而成为最主流的选择。

这三家公司的合作可能是业界最值得关注的,但回顾2016年,类似的合作可以拉出一串长长的清单,下面的合作仅仅是浮出水面的一部分:

  • Waymo和本田的合作,Waymo是谷歌自动驾驶项目单独拆分后成立的子公司,双方计划在2020年前后实现高速公路上自动驾驶的实际运用。

  • 英伟达和奥迪的深度合作,之前奥迪已经推出了有Tegra K1的域控制器zFAS系统。

  • 英伟达与ADAS业界翘楚博世达成深度合作,表明传统Tier 1正在快速跟上这波潮流,并且将其有深厚积累的车规级量产化经验带入自动驾驶领域。

  • 特斯拉和三星在计算平台方面的合作,三星今年是在汽车领域动作最大的消费电子公司,先后将马瑞利和哈曼收入囊中,并且成立了一个小型部门,研发自动驾驶处理器及传感器,并且已经凭借其应用处理器切入奥迪供应商体系,可以预期三星将成为高通强有力的竞争对手,与特斯拉的深度合作,为三星撬动自动驾驶市场提供了一个极佳的支点。

  • 德尔福和Mobileye的合作,德尔福在CES期间专门提供了测试车供观众体验,其CTO杰夫·欧文斯表示,该自动驾驶系统将于2019年投入生产,预计批发价约为5000美元。

  • 德国三驾马车:宝马、戴姆勒、奥迪联手收购地图供应商HERE,Intel也在最近加盟,收购了HERE 15%的股份,作为联盟的主要成员,Mobileye也已经和HERE一起收集并共享道路数据。

  • 沃尔沃与奥托立夫的合作,双方共同开发的自动驾驶平台将向整个业界供货。

  • 耐世特和大陆计划在密歇根成立一个合资公司,将打造面向自动驾驶的的电控系统和其他车载硬件。

四大核心因素推动合作

曾经的竞争者走到了一起,整个供应商的关系也在重组,Tier1、Tier2以及主机厂,也从未如此深入绑定在一起。群雄并起,连横合纵,在百年汽车历史上,从未有如此规模和深度的合作。这源于四个核心的驱动因素:降低技术风险、分担研发成本、缩短研发时间以及锁定客户。

“开发真正的自动驾驶汽车需要克服巨大的技术挑战,我认为难度与载人登月相当。” Mobileye CEO阿姆农·沙书阿表示这不是一家企业能够单独完成的任务,合作是必然的选择。

与此同时,各个重要玩家也在全力扩充自己的研发范围,Intel今年动作频频,先后收购了深度学习初创公司Nervana, 增强其在AI方面的实力,在今年的CES展上,Intel分别展出了与地平线机器人和AImotive合作的ADAS 原型系统。在合作的同时,大家也都留一手,确保不被别人卡死。

地平线联合英特尔展示的一款基于单目和FPGA芯片的ADAS原型系统地平线联合英特尔展示的一款基于单目和FPGA芯片的ADAS原型系统

2. 传感器成本快速下降

传感器是自动驾驶汽车最显著的成本,本届CES期间,Waymo CEO克拉夫西克宣布Waymo已经将激光雷达成本降低了90%,单价约为7500美元。克拉富西克在近期接受采访时表示:“Waymo可能会向其它公司销售硬件”。受该消息的影响,Mobileye股价下跌4.4%,降至39.86美元,创下去年11月中旬以来最大单日跌幅。投资者普遍认为此举有助于增强竞争,改变Mobileye一家独大的格局,加速成本下降。

Quanergy、Velodyne、麻省理工学院等都在推进固态激光雷达的研发,其核心在于上游半导体工艺的突破,例如高功率高波束质量的辐射源、高灵敏度接收技术、产品良率等,如果这些关键指标获得突破,固态激光雷达的实用化有机会让成本下降至100美元。激光雷达被认为是最精准的自主感知手段,其有效感知范围超过120米,而精度可以达到厘米级,但限于之前价格高昂,无法部署在量产车上,但前景无疑是乐观的。

福特第二代Fusion自动驾驶原型车上安装的激光雷达传感器福特第二代Fusion自动驾驶原型车上安装的激光雷达传感器

其它的传感器价格本身已经在可接受的区间,而性能则持续提升,在CMOS sensor方面,目前已经有4Mp像素密度的车规级产品;毫米波雷达正从点目标探测往成像雷达方面发展,例如SAR(相控阵)型雷达,正在从军用领域向汽车领域推进。

毫米波雷达芯片也正在从硅锗工艺向廉价的CMOS工艺发展,预计2020年左右,COMS工艺可以达到现有硅锗工艺的水平,并且发射、接收以及信号处理器三合一的产品也在开发中,届时,毫米波雷达芯片将可能比目前的价格下降数倍。

3. 车联网(V2X)迈出坚实一步

国外V2X进展

16年12月14日,美国交通部发布了V2V(车与车通信)的新法规,进入了90天公示期,法规强制要求新生产的轻型汽车安装V2V通信装置,这是一个里程碑式的进步。

美国交通部还在近日宣布成立一个自动驾驶委员会,专门对自动驾驶汽车、无人机等进行监管,该委员会包括了通用汽车CEO玛丽·巴拉、Waymo CEO克拉夫西克、苹果副总裁丽莎等人,目标是确保先进的技术得到安全的部署。

安装在车上的V2V系统可以看作是一个超级传感器,它提供了比任何其它车载传感器都高得多的感知能力和可靠性,在自车感知技术尚不能达到高可靠性之前,用V2X可以决定性地提升其可靠性。

美国交通部的新规中要求V2V装置的通信距离达到300米,并且是360度覆盖,远超摄像头的探测能力,并且其感知信息属于结构化信息,不存在误报的可能,根据美国家公路交通安全管理局(NHTSA)的研究,利用V2X技术,可以减少80%的非伤亡事故。

但这一切是以100%的覆盖率为前提的,在此之前,车企也曾经做过尝试,例如凯迪拉克,但都因缺乏足够的覆盖率难以发挥作用,依靠强制性的法规驱动,V2X普及的最大难题将得以有效解决。

近日,高通发布新闻表示,将与奥迪、爱立信等公司进行蜂窝-V2X(Celluar-V2X)的测试合作,该测试符合由德国政府主导的项目组织——自动互联驾驶数字测试场的测试规范。在此之前,高通推出了基于其最新骁龙X16 LTE modem的全新联网汽车参考平台,支持作为可选特性的专用短程通信(DSRC)和蜂窝-V2X。

中国V2X进展

16年下半年,发改委连同交通部联合发布了《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》,明确提出 “结合技术攻关和试验应用情况,推进制定人车路协同(V2X)国家通信标准和设施设备接口规范,并开展专用无线频段分配工作”的标准制定工作。从目前的情况来看, LTE-V极有可能将确定为中国标准。

5G 的推进对V2X是非常大的利好,因为5G标准本身就包含了V2X,可以说5G的发展和自动驾驶的发展是自洽的。

为了满足在商业应用上的高可靠性,越来越多的车企意识到在增强车辆能力的同时,需要将道路从对人友好改造为对车友好,从去年开始,中国所有的自动驾驶示范园区都在规划部署路侧系统(V2I)。随着5G的时间表日渐清晰,更大范围的部署也让人非常期待。

与3/4G时代主要面对个人消费者需求不同,5G的核心推动力来自物联网,而汽车可能是其中最大的单一应用,一辆自动驾驶汽车每天可以产生超过1T的数据,目前,像HERE这样的地图供应商正在积极准备用于自动驾驶的实时高精地图,以克服静态高精地图无法适应道路变化的难题,但之前受制于无线带宽限制,很难达到实用,5G可提供高达10Gbps+的峰值速率,以及1ms的低延时性能,可以满足这样的需求。

V2I商业化模式

V2I使商业化有了简单直观的模式:谁投资V2I,谁就可以从中受益,因为自动驾驶汽车可以在已经部署了V2I的封闭路段行驶,计费因此变得更容易。(未完待续)

 

作者简介

李星宇,地平线智能驾驶商务总监。曾任飞思卡尔应用处理器汽车业务市场经理,原士兰微电子安全技术专家。地平线机器人技术主攻嵌入式人工智能方向,致力于提供面向自动驾驶的高性能、低功耗、低成本的嵌入式人工智能解决方案。2017年CES,地平线联合英特尔推出了一款基于单目摄像头和FPGA的ADAS产品原型系统,其优越性受到众多国际国内知名Teri1及OEMs的认可。

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