專(zhuān)家解讀智能車(chē)環(huán)境感知及高精度定位技術(shù)
首先看一下無(wú)人車(chē)智能汽車(chē)的相關(guān)定義,很早的時(shí)候百度在百科里面用的定義是這個(gè),最近已經(jīng)換掉了。這個(gè)定義是什么?定義的是在普通汽車(chē)的基礎(chǔ)上面通過(guò)增加先進(jìn)的傳感器、控制器、執(zhí)行器,使這個(gè)車(chē)具備智能的環(huán)境感知能力,自動(dòng)分析汽車(chē)行駛的安全狀態(tài)和危險(xiǎn)狀態(tài),按照人的意志到達(dá)目的地,最終實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的新一代汽車(chē)。下面這個(gè)圖更容易理解,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)做到三個(gè)事情:替代人的眼睛、耳朵、有先進(jìn)的中央決策系統(tǒng)替代人的大腦、執(zhí)行系統(tǒng)替代人的手腳。這個(gè)角度來(lái)說(shuō),智能汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)分三大部分:環(huán)境感知技術(shù)、中央決策技術(shù)、底層控制技術(shù)。
反過(guò)來(lái)看底層控制技術(shù),汽車(chē)行業(yè)做了這么多年,對(duì)我們汽車(chē)零部件廠商,底層的控制系統(tǒng)是比較放心的。對(duì)于無(wú)人車(chē)來(lái)講,這些控制系統(tǒng)能夠功能實(shí)現(xiàn),能夠不斷地完善,九到十年是沒(méi)有問(wèn)題的。所有人知道對(duì)于無(wú)人車(chē)來(lái)講主要的困難決定在哪?中央決策系統(tǒng)。對(duì)于人來(lái)講,駕駛汽車(chē),我們說(shuō)會(huì)不斷學(xué)習(xí),遇到各種各樣的情況會(huì)不斷學(xué)習(xí),遇到各種意外的情況有應(yīng)急的處理措施。最關(guān)鍵的一點(diǎn)人其實(shí)可以犯錯(cuò)的,比如說(shuō)你撞了人或者出了交通事故是你負(fù)責(zé)任,但背后是一套完善的法律體系做保障。這一套法律體系用了一百年的時(shí)間建立起來(lái),一整套的完整的環(huán)節(jié)做后面的支撐體系。但對(duì)于無(wú)人車(chē)來(lái)講,恰恰缺乏的是這個(gè)。對(duì)于無(wú)人車(chē),它對(duì)環(huán)境、對(duì)各種各樣的路況、交通事故,如果不能做到預(yù)知,遇到就不知道怎么處理。我們說(shuō)谷歌公司、百度公司的加入讓我們智能車(chē)有一定的智能學(xué)習(xí)的能力,但我們想這個(gè)能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,現(xiàn)在恐怕連5歲、8歲的小朋友能力都不到,別談到18歲成熟的人的能力。最關(guān)鍵無(wú)人車(chē)遇到意外情況的時(shí)候不知道怎么處理,這時(shí)候出了交通事故,背后法律體系的保障是不完善的。中央決策一定是無(wú)人車(chē)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中非常大的瓶頸,這個(gè)瓶頸想要克服,一定要通過(guò)環(huán)境感知系統(tǒng)的加強(qiáng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。環(huán)境感知系統(tǒng),如果無(wú)人車(chē)行駛過(guò)程中環(huán)境感知能力超出人的感知能力,除了汽車(chē)行駛過(guò)程中對(duì)周?chē)协h(huán)境信息做到全息感知以外,做到超視覺(jué)、超視野的感知,很多的危險(xiǎn)是可以提前避免的,避免一些復(fù)雜情況的出現(xiàn),這時(shí)候我們說(shuō)才有可能,中央系統(tǒng)處于比較簡(jiǎn)單的狀況。
所以對(duì)于無(wú)人車(chē),今后十年的發(fā)展,中央決策技術(shù)、環(huán)境感知技術(shù)這兩部分是我們很重要的挑戰(zhàn)。
我在這選了美國(guó)高速公路管理局關(guān)于智能汽車(chē)定義的分類(lèi),選擇它主要是因?yàn)閺母骷?jí)變化的時(shí)候,哪些技術(shù)上面取得突破,給了一些相關(guān)的條件。我們現(xiàn)在智能車(chē)的水平更多處在二三級(jí)別,部分的智能駕駛向有條件智能駕駛的過(guò)渡階段,關(guān)鍵需要突破的技術(shù)恰恰是環(huán)境感知能力的提升和中央決策技術(shù)的提升。
智能車(chē)的環(huán)境感知技術(shù)分為自主式的環(huán)境感知,加裝雷達(dá)、攝像頭都是自主式的環(huán)境感知。通過(guò)上午姚教授介紹的車(chē)路協(xié)同,協(xié)同式的環(huán)境感知。未來(lái),一定是二者結(jié)合,通過(guò)協(xié)同式環(huán)境感知加上自主式的環(huán)境感知,車(chē)輛行駛過(guò)程當(dāng)中對(duì)周?chē)h(huán)境有一個(gè)很好的了解。
自主式的環(huán)境感知又有不同的觀點(diǎn),以谷歌公司為主的,更喜歡用的是LIDAR這種,大家知道LIDAR非常貴。最近推出了一個(gè)更便宜一點(diǎn)的16線的LIDAR。LIDAR系統(tǒng)昂貴的價(jià)格阻礙了這個(gè)大批量產(chǎn)業(yè)化的很重要的瓶頸。
不僅是奔馳、奧迪、大陸系的公司,更多的是把計(jì)算機(jī)視覺(jué)和雷達(dá)技術(shù)融合在一起,更好的實(shí)現(xiàn)車(chē)輛低成本對(duì)周?chē)h(huán)境的感知。
信息感知完了要做什么事情?不同的傳感器獲得信息,做信息融合以后,要做的一個(gè)事情,高精度地圖基礎(chǔ)上面做定量,車(chē)輛高精度定位,高精度定位基礎(chǔ)上面做什么?根據(jù)車(chē)輛行駛的目的地、任務(wù),做車(chē)輛路徑和軌跡規(guī)劃。我們剛才在講汽車(chē)的中央控制、決策,中央控制決策在做什么呢?最核心的內(nèi)容其實(shí)就是在做軌跡的規(guī)劃,而且這個(gè)軌跡的規(guī)劃做什么?做車(chē)輛動(dòng)力學(xué)的輸入控制。汽車(chē)行駛過(guò)程中怎么走?這是對(duì)于智能汽車(chē)最關(guān)鍵的,要躲避所有的障礙,達(dá)到目的地,要知道每一步做什么事情。
針對(duì)這樣的工作,需要高精度地圖的支持。無(wú)人車(chē)環(huán)境下面,高精度地圖和傳統(tǒng)地圖已經(jīng)完全不是一個(gè)概念了。整個(gè)地圖的建模、地圖的信息,包括整個(gè)對(duì)地圖感知的方式都會(huì)發(fā)生徹底的改變,這樣的地圖當(dāng)中,右圖當(dāng)中看到每一個(gè)固定的建筑物、標(biāo)識(shí)都可能成為定位輔助。
要解決對(duì)無(wú)人車(chē)中央決策、軌跡決策的問(wèn)題,我們從會(huì)場(chǎng)到虹橋火車(chē)站,首先還是要路網(wǎng)級(jí)的信息,要知道哪一個(gè)地方堵車(chē),什么地方不堵,車(chē)要走哪些路。這個(gè)對(duì)無(wú)人車(chē)是不夠的,還需要知道任何一個(gè)時(shí)間、任何一個(gè)時(shí)刻在哪一條車(chē)道上面。不僅要知道車(chē)道,還要知道在路上行駛的周?chē)械恼系K物、潛在的障礙物,這個(gè)時(shí)候選擇的路徑是什么。
我們看到在高精度地圖上面,如果說(shuō)這是駕駛員看到的視野,右側(cè)在高精度定位出你車(chē)的位置。在這樣的地圖上面車(chē)走的車(chē)道,這還不夠,通過(guò)你的環(huán)境感知系統(tǒng)知道你周?chē)械恼系K物的基礎(chǔ)上,在這個(gè)路上面規(guī)劃出車(chē)輛行駛的路徑。講到這里,今天最想講的一個(gè)觀點(diǎn),前面介紹的所有的內(nèi)容在說(shuō)什么呢?就是在講高精度地圖、高精度定位。大家對(duì)地圖、導(dǎo)航、定位都有自己的認(rèn)識(shí),每個(gè)人手上都有手機(jī),都有導(dǎo)航,汽車(chē)廠商以前認(rèn)為導(dǎo)航很重要,但不是最核心的技術(shù),但對(duì)于智能汽車(chē)、無(wú)人汽車(chē)來(lái)講,我們說(shuō)地圖定位、導(dǎo)航,已經(jīng)不是傳統(tǒng)的定位導(dǎo)航了,是整個(gè)智能汽車(chē)最核心的部分,涉及到的是什么?智能汽車(chē)中央控制決策。智能汽車(chē)真正怎么走?未來(lái)十年二十年里面最大的瓶頸技術(shù)就在這個(gè)地方,大家看一下,比如說(shuō)2015年歐洲,大眾、奔馳、寶馬做了什么事情?收購(gòu)了Here。2015年 4月份Uber宣布做智能車(chē)以后,兩個(gè)月之后購(gòu)買(mǎi)了一個(gè)地圖團(tuán)隊(duì)。大家如果說(shuō)看今年1月份通用和Mobileye做的什么事情,宣布做高精度地圖,基于 Mobileye技術(shù)來(lái)制作高精度地圖的采集。我們?cè)倏幢热缯f(shuō)豐田公司,豐田公司很少談智能車(chē),今年1月份重點(diǎn)談的是什么?面向智能汽車(chē)做的高精度地圖。我們看到世界上所有大的汽車(chē)公司,包括百度、谷歌,為什么能做智能車(chē)?因?yàn)橛袕?qiáng)大的地圖數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。但我們可以看到中國(guó)的汽車(chē)行業(yè)對(duì)高精度地圖、高精度定位和導(dǎo)航的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國(guó)外大的汽車(chē)公司,但這些恰恰是我們智能汽車(chē)非常核心的關(guān)鍵技術(shù)。如果這些技術(shù)不突破、這些技術(shù)不掌握在自己手里面,將來(lái)你說(shuō)開(kāi)發(fā)出很好的智能汽車(chē),這個(gè)還是值得猶豫的。所以非常希望我們國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)對(duì)今天我們?cè)谧钠髽I(yè)包括各位專(zhuān)家所做的事情予以更多的重視。
評(píng)論