眾多企業(yè)正在研發(fā)環(huán)境感知技術(shù)。

近日，中國汽車技術(shù)研究中心有限公司（下稱“中汽中心”）組織業(yè)內(nèi)專家、企業(yè)代表進行了一次環(huán)境感知技術(shù)的集中討論。雷鋒網(wǎng)新智駕獲悉，此次活動是中汽中心的《自動駕駛技術(shù)路線圖》（下稱“路線圖”）發(fā)布前的多場技術(shù)探討之一。

據(jù)雷鋒網(wǎng)新智駕了解，即將發(fā)布的路線圖將主要圍繞車輛、車聯(lián)網(wǎng)和智能化道路三個方面展開論述，涵蓋了環(huán)境感知、高精度定位、數(shù)據(jù)融合、交互、云平臺和基礎(chǔ)設(shè)施信息化等技術(shù)領(lǐng)域。其中，環(huán)境感知被作為第一項重要技術(shù)進行了研討。

多樣的傳感器

環(huán)境感知技術(shù)是自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)中的重要基礎(chǔ)。

眾所周知，感知、決策和執(zhí)行三大環(huán)節(jié)共同構(gòu)成了自動駕駛系統(tǒng)。其中，感知是指通過傳感器采集數(shù)據(jù)以供系統(tǒng)作出決策，而現(xiàn)有的傳感器主要包括超聲波雷達、攝像頭、激光雷達、高精度地圖、視覺定位和衛(wèi)星定位等。

中汽中心將環(huán)境感知技術(shù)分為兩類，一類是基于單一傳感器的智能汽車感知技術(shù)。比如，利用毫米波雷達、激光雷達開發(fā)碰撞預(yù)警系統(tǒng)及ACC巡航系統(tǒng)，通過視覺感知系統(tǒng)實現(xiàn)高速車輛預(yù)警等。另一類是基于信息融合的智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知技術(shù)，利用多源信息融合實現(xiàn)駕駛員疲勞和注意力的檢測，將立體視覺信息和激光掃描器信息進行集成。

經(jīng)過對比分析，中汽中心發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外關(guān)于視覺感知技術(shù)的研究均比較成熟，主要差別在于攝像頭硬件方面。雷達感知技術(shù)中的毫米波雷達、激光雷達的關(guān)鍵技術(shù)則大多掌握在國外巨頭供應(yīng)商手中。

具體到一輛車上，自動駕駛科技公司安波福研究認(rèn)為，如果要實現(xiàn)L3自動駕駛，至少需要有前項長距離雷達、車身360度雷達、前視攝像頭、環(huán)視攝象頭以及前項激光雷達，并可以通過控制器控制所有雷達。

據(jù)安波福電子（蘇州）有限公司 ADAS產(chǎn)品線技術(shù)經(jīng)理蔡景洋介紹，目前業(yè)內(nèi)主流的感知方式是通過多個雷達實現(xiàn)360度感知。綜合來看，雷達的抗干擾能力較好，在復(fù)雜的氣象條件和干擾情況下，仍然能夠保證探測性。

不過，蔡景洋也指出，依靠單一的感知方案很難最終實現(xiàn)自動駕駛，而是要把多種感知方案融合起來形成最終方案。他表示，“融合即意味著更多的計算量，傳統(tǒng)方式是把數(shù)據(jù)計算放到單一模塊中，但單一模塊的計算能力已經(jīng)不足以應(yīng)對現(xiàn)有需求，所以今后要引入?yún)^(qū)域控制器?！?/p>

雷鋒網(wǎng)新智駕了解到，在中汽中心即將發(fā)布的路線圖中，環(huán)境感知的對象被劃分為四類，分別為行駛路徑、周邊物體、駕駛狀態(tài)和駕駛環(huán)境。路線圖還分別針對攝像頭、激光雷達、毫米波雷達和超聲波雷達等不同傳感器進行了對比分析。

“環(huán)境感知缺乏可靠性，傳感器有失效的可能，一些強光、噪聲以及聲波吸附材料會干擾到無人駕駛汽車上的高清攝像頭和超聲波探頭，而且，現(xiàn)在的傳感器設(shè)計成本過高，首要任務(wù)是降低成本?！敝衅行那閳笏⒅悄芷囇芯渴抑魅瓮跤鹫f。

難題與商機并存

一定意義上，技術(shù)難題背后大多存在商機。

舉例來講，按照汽車行業(yè)的規(guī)律，如果要實現(xiàn)真正的全自動駕駛，前提是必須經(jīng)過數(shù)億公里的仿真與道路測試。但問題是，這些測試會涉及到各種工況和以及極端環(huán)境，因此，許多情況下很難做到數(shù)據(jù)的再次驗證和有效采集。

基于這一現(xiàn)狀，一些公司開始向自動駕駛科技公司提供仿真測試解決方案。

據(jù)西門子工業(yè)軟件、自動駕駛產(chǎn)品線總監(jiān)黃漢知介紹，環(huán)境感知傳感器的建模方式不同于傳統(tǒng)建模，是從傳播的媒介進行成像，最后進行建模的過程。概括言之，就是改變不同環(huán)境光的互動性，最后輸出光譜的仿真。

不過，仿真測試也面臨挑戰(zhàn)，主要在于建模是否準(zhǔn)確以及如何處理復(fù)雜的場景。

為了解決這些問題，西門子在仿真層面建立了開放的架構(gòu)和生態(tài)，場景規(guī)劃除由西門子搭建外，還會根據(jù)測試工況選擇具體的開放路線，包括開放API、支持高清地圖以及支持多種數(shù)據(jù)的路采導(dǎo)入等。

實際上，即便車輛通過仿真測試，在實際行駛中仍面臨不少問題。

比如，隨著車輛的不斷迭代升級，自動緊急系統(tǒng)（AEBS）開始成為許多車型的標(biāo)配，這一系統(tǒng)同樣離不開傳感器，但各類傳感器其實均有一定的限制。

據(jù)南京天安汽車電子科技股份有限公司總經(jīng)理黃建強透露，他們的團隊對比了攝像頭、激光雷達和毫米波雷達三大傳感器后發(fā)現(xiàn)，適合自動緊急制動系統(tǒng)的傳感器種類中，性能和性價比最好的是毫米波雷達，這也是現(xiàn)在行業(yè)中應(yīng)用最多的傳感器。

黃建強表示，由于毫米波雷達沒有高度識別的功能，現(xiàn)有的毫米波雷達基本上無法在高速公路上使用。

對此，該公司通過兩只雷達的組合應(yīng)用，即在水平安裝的毫米波雷達基礎(chǔ)上，再增加一只毫米波雷達去解決高度識別問題。具體做法是，在兩只毫米波雷達中，讓一只雷達負(fù)責(zé)目標(biāo)水平方向的識別，另一只雷達負(fù)責(zé)垂直方向的識別，最終將兩者產(chǎn)生的二維信息融合到三維的AD隧道，再通過判斷虛擬隧道內(nèi)是否有障礙物來實現(xiàn)外界感知。

隨著自動駕駛技術(shù)的日益成熟，市場正不斷擴大。根據(jù)日本咨詢機構(gòu)TSR的調(diào)研，全球車載攝像機鏡頭收益將持續(xù)上升，預(yù)計到2021年收益規(guī)模將增長至10.59億美元。另據(jù)相關(guān)資料顯示，按照2020年前裝市場25%的滲透率、后裝市場5%的滲透率估算，屆時激光雷達的國內(nèi)市場規(guī)模有望接近200億元。

各家對于環(huán)境感知的技術(shù)研發(fā)仍有很大空間。

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