2019年06月19日

業界對自動駕駛汽車何時開始商用化的預測從未停止。是一年後,五年後還是十年後?


事實上,L4級自動駕駛汽車已經出現。在美國亞利桑那州鳳凰城的路上,數十輛Waymo One旗下自動駕駛汽車已經投入試運行。為了安全起見,車内配有一名備用司機。但随着技術的優化和升級,未來司機以及方向盤、刹車和油門等控制裝置将不複存在。


當然,目前自動駕駛汽車尚處于測試階段,實現大規模商用化依舊困難重重—在成本、安全性、使用壽命上都有待大幅改進,更不用說通過複雜的市場審批和監管了。而且,實現自動駕駛的傳感器解決方案仍存有争議。

這些傳感器或多或少存在一些盲點,從而傳感器性能的重疊和數據的融合就顯得至關重要。例如,當激光雷達受到惡劣天氣幹擾時,雷達和紅外攝像機可以保證自動駕駛系統的感知功能。


GNSS(全球導航衛星系統)是自動駕駛系統的一個核心要素。GNSS通過兩種增強改正模式,RTK(實時動态)和PPP(精确點定位),極大地提高了GNSS的精度,将定位精度從幾米提高至幾厘米,當然GNSS存在信号丢失和城市中心多路徑等問題。在過去,RTK / PPP硬件成本和服務費用較高,但新型芯片模組及算法有望将其成本降低到大衆市場水平。


慣性測量單元(IMU)可以作為傳感器數據缺失時的有效補充。IMU可測量三維線性加速度和三維角速度,根據這些信息,可計算出車輛的姿态(俯仰角和滾動角)、航向、速度和位置變化。IMU可用于填補GNSS信号更新之間的空白,甚至可以在GNSS和系統中的其他傳感器失效時進行航位推算。


IMU的關鍵優勢在于它在任何天氣和地理條件下都能正常工作。作為一個獨立的數據源,它可用于短期導航,并驗證來自其他傳感器的信息,也不會因為天氣、透鏡污垢、雷達和激光雷達信号反射或城市峽谷效應而失效。作為一個獨立的傳感器,IMU被視為補充和證實其他傳感器數據的傳感器,即“最後的傳感器”,用于确保車輛行駛安全,并在其他傳感器受損或失效時以可控的方式使車輛停止,因此我們把IMU稱為自動駕駛系統的定海神針。


目前市場上所有配備ESC(電子穩定控制)的車輛都已經配備了低精度低成本的IMU,而高精度IMU雖可滿足自動駕駛慣性導航的性能要求,但過去數千美元的價格使其無法在汽車市場上大規模部署。


在未來的12-18個月内,我們将會知曉:1)特斯拉能否成功地在沒有激光雷達的情況下實現L4級自動駕駛;2)激光雷達、GNSS(RTK或PPP)和高精度IMU的成本能否降至大規模商用化的量級。IMU助力自動駕駛汽車的安全運行,汽車行業最激動人心的變革即将到來,讓我們一起拭目以待!


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慣性測量單元,自動駕駛系統的定海神針

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