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白杰:智能驾驶汽车的技术发展
2016年11月18日 15:37 中国汽车报网 
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同济大学教授 白杰

  今天上午很高兴参观德赛西威的工厂,和去年我到这来的感觉完全不一样。非常感谢今天有这么一个机会,到这里来,在德赛的30周年的庆典上来和各位同仁汇报,关于智能汽车与关键技术的报告。

  下面就是按照这个编制来,智能驾驶汽车市场,智能驾驶汽车的技术动态,还有它的关键技术来向各位汇报。

  首先是智能驾驶汽车的市场,刚才高总也都讲了,现在汽车的三大主要方向,电气化、自动化和互联化。在这三个方向里面,我们有一点要注意,自动化的目的是为了使得我们的汽车更加安全和更加舒适,也就是说我们最终还是要满足用户的安全需求,就是说汽车可以更加智能,但是安全也要更加有保障。

  这个页面是国外的一个研究机构发现的新兴技术的成熟度的建设,每年他们都会发布一款先进技术的报告,在这里面自动驾驶的热点,逐渐变得最热,在去年自动驾驶就走向了热点的顶峰,这个报告里面,只是一个技术的报告,不要把它看得太重,其实最主要是一个投资炒作的程度。其实这个表在上世纪九十年代也有类似的表,那时候提到自动驾驶是在2000年之后,我们就会实现自动驾驶,也不是说是IT业的人把自动驾驶的概念导进来的,其实汽车业一直在做自动驾驶的梦想,我们在九十年代甚至更早,在这行业里面早一代的技术人员,在上世纪七十年代的时候就投入了很多做自动驾驶,只是当时感觉技术还没到,在八十年代之前中断了。到九十年代的时候,海湾战争打了之后,在国外又重新提出这个需求。当时我在国外读汽车碰撞力学的,海外打完之后,我也决定投入电子行业,把力学行业废掉了。在国内也是的,都说中国人不差钱,但是差钱的是我们的核心技术还在开发途中。这些核心技术里面,包括市场调查,我们可以看到市场的预期,幅度越大的就表明我们的成熟度越低,我们自己对这方面还看不清楚,到底它的市场有多大。

  自动驾驶,我们从九十年代开始做自动驾驶的人来说,第一步,就是在LV1里面,手还是不能离开方向盘,在LV2里面,手可以离开方向盘,但是人还是不能离开驾驶位,在LV3的时候,你的眼睛就可以离开你要监视的前方的位置,你就可以干更多的一些活了,到LV4的话,基本上你不用操心你的驾驶问题,始终在这个过程里面,在LV3之前,还是处于现阶段一直在做的智能驾驶辅助系统。在智能驾驶市场中,实际上炒作得很厉害,但是在市场里面,市场的渗透率并不是我们想象的那么高,哪怕在国外,智能驾驶辅助系统,1995年的时候市场上已经开始普及了,但是始终这个产品到现在的搭载率也不过20%,在我们国内,搭载率更低一点。在这方面,成本上也有一个考量,汽车上加了这个以后成本是要增加的。

  智能驾驶技术从辅助系统到安全系统,其实也是分年度的逐渐把功能导入进去,让智能驾驶系统变得更加高度智能,就像沃尔沃的高档汽车,也是不断地往智能驾驶上发展。但是我国国内相对来讲还是比较开放,对新技术的接受程度,比欧美的用户接受得更快。在调查中我们也知道,用户还是希望智能驾驶,还是对汽车能够有管控,人的控制欲还是比较强,我想切换的时候马上能切换,而不会让这个系统来干扰我,这就是市场的一些反应。在整个市场的发展,整个下来,在上世纪七十年代有过一次起源,在1995年的时候有了第二次重新的起源,我们现在炒作自动驾驶,其实1995年的时候,那时候在国外炒作自动驾驶,跟现在差不多,国外所有跟电子有关的东西,没有一家会说他不做自动驾驶,不投钱的。都投,但是最后活下来的也没几家。

  国内的乘用车市场发展推动,四个推动力,一个法律法规,就是说在2018年可能搞,也可能不搞,其实对各个厂家也有压力的,还有相关企业的技术的创新,还有最近自动驾驶的热炒,也迫使智能驾驶辅助系统更快的有进入市场的动力。在智能驾驶辅助系统,作为半自动驾驶来考虑的话,它导入市场有一定的年限,按路线来分的话,是大概这样一个过程。

  这个页面是我们对市场上的一些厂家做的一些调查,现在ADAS主要分这几个功能。在我们做的调查里面,我们可以看到,在这里面虽然写的装备率好像达到10%,这不是市场上车子的数量,而是指这家公司在哪一个型号上配的,因为更多的现阶段都是选配,搭载量还是很少,但是不管怎么说,它在车型里面,已经有一款车,有一个车型有了这个选项了。

  这个我们调研三个厂家,这个信息都是我们自己调研的,从2015年到2016年8月,在1000款车型里面,有哪些功能已经搭载进去了。这个数据我们可以看到,相对来说要求功能低一点的,比如盲区监测等,还有搭载量提前进入各个车型里面作为选项进入的还是比较快。如果2018年MK能起来的话,可能也会跟各个自主品牌一样,在2018年所有的车子瞬间就会上型,因为这些厂家已经有了选项了,扩展到其他的车型里面去,也会很快。在这里我们也要紧跟潮流,在技术上要有准备。

  这个技术我们看到,有国外的车子,前面我们已经对标了,就是说在这些车里面,哪些车的功能是我们所想要复制的,这个不是说鼓励大家去复制,毕竟复制只是永远跟着人家后面,你要有自己的特色,就要自己去做一些技术的开发,哪怕在国外,他们在智能自动驾驶方面,他们在自动驾驶辅助已经成熟的基础上,他们的关注点跟我们不一样,美国更关注系统的安全性以及网络的安全,以及他们也关注自动驾驶的定义和驾驶行为以及场景,就是说这些定义还没搞清楚,智能驾驶还是一个更长一点的时间。因为说实话,从汽车行业蜂拥投资,我们在九十年代忽悠自动驾驶在2000年可以实现,现在也一样的,你必须告诉他,五年十年以后就可以实现,不能说二十年以后才实现,这样也要不到钱,尽管技术上还有很多难关,像自动驾驶,日本也在积极推进MKX,日本跟美国可能有一些不一样,它更关注的是出口,它还有一个目标,如何实现国际通用体系,拿到更多的国际市场。在国内的话,我们去年参与智能汽车技术路线,我们总结了,也是一个三防两纵的技术,写的格式跟当年电动车的格式差不多,但是我们也是希望这个行业能够更多的关心新兴技术,而不是样车,如果整个行业把重点放在样车上面去,可能我们还会走跟电动车一样的路,二十年后我们什么都没了。

  关键技术上有一个德赛西威比较相关的地方,就是环境感知技术,其实这项技术关键的地方还是在于传感器融合。如果我们眼睛瞎了,只能拿着棍子慢慢敲,还是要找一个眼睛,不然你也不知道怎么走路了。还有一个很重要的关键技术,就是信息安全,如果我们不能在信息安全上做到很好保障的话,那这个推进也是很困难的。

  就是在车辆技术方面如果把它细分的话,它的关键技术就可以细分得更多一些,其实更多的还是在改制系统上面,还有一个我们往往忽视的,就执行技术,这个是我们很大的弱点,控制自动,控制转向,转向我们还好一点,控制自动我们跟国外还有很大的差距,如果你要做半自动,你自动做不好的话,你没法发展。以上就是国内的自动驾驶的技术路线,它所需要的关键技术,就是简直、决策和执行机构这三大块,如果这三大块真的有了,做自动驾驶也不是很难的事情。因为实际上最后的控制算法,并不会很复杂,你要真正的感知,执行机构反映敏捷的话,算法门神并不会很难,关键是它上车的技术。

  这我们考虑的主要是两个大的阵容,一个主要是IT的想法,还有一个是汽车公司,汽车行业的想法,也就是这几十年来发展的想法,汽车公司作为一个大的产业,它更关注的是量产,低成本,我能够让更多的老百姓享受到安全的福利。IT里面就是说虽然它采用的路线,采用激光雷达,摄象头和毫米波雷达,跟汽车行业看起来有一些差异,高性能高成本,我们往往说以后激光雷达会不会是主流,我自己的感觉里面,做激光雷达的目的不是说我要在将来怎么样,我需要激光雷达这个东西,它的目的是什么?现在没有高清电子技术,它只好代替测绘的人去做这个,它激光雷达更多是为了这个地图,而不是用来做智能驾驶,因为激光雷达毕竟有一个弱点,当天气条件变坏的时候,激光是没用的,像北京的雾霾,对北京的激光雷达也是影响很大的,你说这有什么用?不是说因为我做毫米波雷达,就觉得做激光雷达前景不好,至少在九十年代的时候,那个时候激光雷达跟现在一样,也很活,也很热,那个时候毫米波雷达跟现在的高端的激光雷达一样,价格还很高,那时候单线激光雷达很便宜,那时候我们尝试用激光雷达来做很多的测试,就是说在九十年代激光雷达包括厂家都会积极的用,那时候激光雷达也便宜。但是在九十年代到现在为止,它也没有得到普及,在天气条件下没有办法正常工作,这也是它最致命的地方,因为你要自动驾驶的话,首先要考虑安全性,这也是我们首先要考虑的目的。

  再一个是毫米波雷达,像我们现在做ADAS毫米波雷达,包括我现在也在做毫米波雷达的成像,因为它已经有军工的基础在上面,因为毕竟激光雷达在天气好的时候拿来打仗是有用的,但是当天气坏的时候,还是需要毫米波来支撑的。

  现在整个系统供应的市场上,主要有两种供应模式,一个是ADAS系统供应商,由一个一级系统供应商直接把M给市场,也可以作为一个二级的,传感器或者处理器,执行器,这三家同时作为一级供应商的组成。还有一个是OEM的集成,在这个集成过程中,也有一个一级供应商的,在这集成的过程中,共同来做一些开发驾驶,这些是实力非常雄厚的厂家,才能做到下面这一种,所以国内的企业,也不一定非要要求它达到第二种,有自主知识产权。在国外三联汽车做的时候,三联汽车要请我们吃饭,一般是我们供应商请他们吃饭的,但是三联汽车因为没有这个技术,只能请我们吃饭。像马自达也是打包。也不是说没有知识产权就不好,当然你也得自己做,因为那个价格控制不了。

  能够做到OEM集成的在国外就是通用和福田,其他的有一半是打包的,打包其实也没什么不可以,就是整车的系统集成,以及关键零部件的开发,以及它的集成,和芯片的集成技术,这些技术里面,看我们能够掌握到哪一个方面,哪一些。作为技术的发展方面,你要去选择着眼在什么地方,像我们现在也在做毫米波雷达,以及毫米波雷达的集成,把这一部分集成起来做。

  像我们刚才说的,经常会听到毫米波雷达,也会经常会听到人说24毫还是77毫,这些技术也没有说哪个好哪个坏,而是看当时它形成的原因,现在从24、77来说,能够在各个国家通用的,也就是24的窄带和77的频率,这两个在中国的话,也就是说24和77都允许你用的,没有什么限定。而像这个频率的选择,其实我们也不要管它什么,我们用的话最主要是考虑我为什么用哪一个频率,这个才是我们关注的重点。这个像欧洲正在做汽车检查,最近我们也拿到了汽车检查芯片,这个其实只是欧洲能用的,欧洲法律上批准了,但是在其他地方,美国日本中国韩国,这些主要的汽车市场国家,法律上还没获得批准,所以这些市场不批准的话,光靠欧洲市场是做不起来。就是说24级和77级的,我做雷达的话,在国内主要是77为主,但是回到国内我首先上手的是24,为什么?一个是24的工艺,中国已经有了大量的手机代工工艺,这个技术跟24的技术是在同一水平线上的,你在国内可以找到代工,这个加工不成问题,另外刚才说的,雷达信号处理和性能都是一致的,天线的话,其实也同样可以做得很小。

  这是我们团队在做的24的毫米波雷达,它的大小跟77的也差不太多。这也是我们做出来的24的80的毫米波雷达,就是说24能实现的天线率很小,但是我们做24的也可以做到80的,把它天线做好的话,也可以控制在很少。所以这个安装在汽车上,这么大的话,应该这个在国际上是最小的一款雷达了。除了安装在汽车上,在智能化,我们在其他的领域也有很多的应用,因为只有把它做小,这个世界不管什么东西,一个是把它做便宜了,有很多地方可以用,一个是把它做小,也有很多的用途,我们不能光盯着汽车,除了汽车以外,还有很多的领域,都来应用,比如直接做成眼镜片,也许你眼睛闭着,还可以走路。

  毫米波雷达另外一个方向,用最便宜的毫米波雷达加上最简单的一款摄象头,做到一起去,会节省更多的成本效率,实现高精度雷达跟高精度摄象头做到的组合,一样的性能,但是成本会给你带来更多的优惠。就是说把两种产品组合在一起,用它的优点的时候,你可以实现传感器最大的优化,这个我们已经在学校里面做摄象头,准备明年的时候把摄象头整合到一款毫米波雷达上去,实现更多的功能,在市场方面,我们也期待2020年,也许像USB一样,能够占领很大的市场。

  就像高总说的一样,市场战略这一块我们不能再等待,毫米波雷达我估计不到五年时间,占领50%应该可以做到,在这五年里面,怎么去跟上时代?

  ADAS系统,从我们自己来说,我们真正做到整个系统集成的也并不多,更多的合作,就像刚才说的更多的开放,也许更多的合作在一起,才是唯一的一个我们能够跟现有的,像大陆和博士这些企业,我们能够相共同的唯一的一个方法,不然干不过这些大头的,就像我以前工作的大陆汽车一样的,它以前很强,还看不上中国的市场,但是并不表示它对中国市场没有侵略性,它把它ADAS系统,在亚洲把它全放到日本去了,这是它的实际。我们调查也发现,整个ADAS现在以外资为主,但是我们调查里面,我们其实也知道,其实有一个很让我们没想到的,在市场上占有率,像博士有很高的占有率,其实调查发现,它的产品实际占有率并不高,这是什么原因?现在的主机厂,对国外的供应商的忠实度其实并不高,它不像国外的福田汽车,通用汽车,一旦采用一个供应商,会较长时间采用,而在中国是两年换一个供应商,这个换得很快,为什么?因为我现在反正都是打包,谁便宜,性能差不多,谁便宜马上就换,它没有整个连接的,或者忠实度不是很高,这个也跟国外的供应商在国内合作太多的开发费,所以每次开发费一谈的时候,马上就崩了,这也是自主企业能够进入市场的一个好机会,因为它对国外的品牌的忠实度不高的话,我性能做得跟他一样的话,我可能就有机会,就是说在智能驾驶上,因为这块蛋糕在供应商这方面,对德赛来说还是一个有机会的行业,当然,这个时间并不会很长,可能就在这两年的时间,这两年能不能起来,就看一下了。

责任编辑:王琨
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