【汽车与环境】同济大学教授白杰:智能驾驶辅助系统产业化

盖世汽车综合 2017-12-09

核心提示:2017年汽车与环境创新论坛-盖世直播!

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同济大学教授、“千人计划”特聘专家白杰:智能驾驶辅助系统产业化

白杰:谢谢。今天我的主题是“智能驾驶辅助系统产业化”。今天汇报的内容有这几个方面,汽车产业围绕三大方向正在发展,其中一个最主要的是电动化,一直朝着自动驾驶发展,零事故的远景,汽车行业一百年来一直在不断的发展。汽车安全从被动安全向主动安全发展,自动驾驶市场在国外是普及阶段,在国内是爬坡起步的过程,在这个爬坡起步的过程里,ACC&AEB的搭载能大幅度减少追尾事故。

国内的智能驾驶市场,去年我们调研了国内的十多家主机厂,从主机厂大概一千多个车型里,把合资企业和自主品牌每种车型上搭载的功能进行统计,在合资企业ACC和AEB的搭载率比较高,在国内自主品牌里,现阶段搭载的比例还是很低,意味着我们在合资品牌装备的基础上,明年应该有很多搭载出来。

智能驾驶辅助系统的关键技术是什么?这个新的技术对主机厂搭载的主要技术是什么?在智能驾驶辅助系统里,我们可以看整个构成,对于一辆车来说,前面搭载豪米波雷达和摄像头,通过这个检测车前方障碍物的情况,根据前方障碍物相对的位置和关系控制自己的发动机和制动系统,来进行自适应巡航和紧急防碰撞。这个图里还控制方向盘转向和车道保持,这个图可以看到自动驾驶辅助系统的基本构成,要做好这个系统,里面的关键技术一个是毫米波雷达本身的信号处理,还有一个是相机图像的信号处理,这两个零部件级的信号处理,在这两个零部件准确的识别前方障碍物的基础之上,复杂的道路多目标检测以及跟踪,这里面还包含了雷达与摄像头融合的问题,这个雷达摄像头分别检测到障碍物,障碍物怎么做融合以及提高准确率,这是第三个。

在传感器的基础之上,才是整车ADAS集成控制算法,在这个图里左下角的ADAS控制器,这个里面有ACC、AEB、LDW等等这些控制算法。这些算法可以放在外置的ECU里,也可以把算法软件集成到雷达或者摄像头里,这个根据主机厂的意愿以及成本,和供应商各方面的妥协。ADAS的控制器硬件不一定需要,但是在全球主机厂里,现阶段主要有日产有ADAS控制器,从2000年到现在,ADAS控制器一直在用,但是其他的主机厂一般ADAS控制器、硬件零部件、软件全部在传感器。作为传感器供应商来说压力非常大,不但要做好雷达、摄像头,还要把整车集成控制做好,这对于一个企业来说,四个软件都要精通,开发费用还是非常高的。

举个例子,集成控制在里头,比如自适应雷达巡航系统、ADAS,可以放在雷达也可以在摄像头里,当然不是所有的算法都放在一个传感器里,有一部分的算法可以放在雷达里。在雷达里,像我们说的64个目标或者33个目标,作为主机厂根本不需要64个目标,他只需要一个目标,一个目标给你,你给我准确的目标就OK了。

提供ACC的软件和雷达系统,可以是不同的供应商,他可以单独把ACC另外作为一个软件下载到某一个厂家,所以这部分作为整车厂供应系统,整车厂主要是提供车辆的指定交互就可以了。

我们苏州毫米波在这个方面既用雷达技术,也用多目标检测跟踪的算法,同时也具有ADAS车辆控制算法,整套ADAS系统需要的技术我们也有,所以我们在积极推动ADAS系统产业化。

下面介绍一下我们在智能驾驶控制系统方面怎么落地,作为一个初创企业,把所有的事情都放在自己的身上确实压力比较大,尤其是主机厂需要等待,在这个时间里公司都是在烧钱。

智能驾驶辅助系统,国外的厂家都是完整的ADAS系统供应链。后向有中距离雷达,像大陆是提供24Ghz的中距离雷达,德尔福是提供77Ghz的中距离雷达,由于开发思路不一样,德尔福的销量很小,而大陆的销量占半壁江山。在前向有远距离和中距离毫米波雷达,在挡风玻璃后面有摄像头,构成基本的ADAS系统。在这个发展过程中,像德尔福的单目摄像头加上雷达形成一体机,这个一体机可以安装在挡风玻璃后面,这个基本的ADAS系统,前面一个远距离雷达。

我们的目标是2018年实现中距离雷达SOP,我们要做远距离雷达和单目摄像头,需要的时间还比较长,现在有很多主机厂有ADAS系统整体的需求,也等不了我再花两年时间做产品化,这个怎么办?虽然我们也有一个整体开发思路,但是从时间上还是来不及,我们现在的主要精力是放在79Ghz毫米波雷达开发上,这个需要一定的时间,我们现在考虑的是有后面的两个中距离雷达,再跟国外的一家零部件摄像头厂家联合,我们直接导入他的77Ghz远距离雷达和摄像头一体机,直接导入一体机可以组成一个完整的ADAS系统。

在整车集成控制方面还是我们自己做,我们做整车的ADAS系统控制。传感器这方面,跟国外的厂家一起合作,这个也不是拍着脑袋上的,老外也不一定认你,实际五年前我们就在谈,怎么把77Ghz的雷达摄像头引到公司里,那个时候公司在哪儿还不知道。我们公司成立也就一年的时间。

那么雷达和摄像机怎么整合在一起?那个时候沃尔沃提出这个想法需要我们去做,这个整合在一起有一个好处,从过去两个安装位置变成只有一个安装位置,就是挡风玻璃后面,成本也有比较大的下降。同时以前我们做雷达的时候,雷达安装的时候有那么多挡板汽车造型设计,每款车在车型设计开始给他谈判这个雷达的安装位置能不能放在正中心,这些苦恼没了,安装位置都在摄像头那里,雷达摄像头一体机,除了在性能上做进一步的提高,还在成本上做更大的压缩空间,这也是我们直接导入摄像头雷达一体机的理念。

我们导入这个雷达摄像头一体机,传感器是国外的,但是整车集成控制是我们做的,这个ACC跟AEB,集成这部分的算法放在整体一体机,作为一个整体软件打包放进去,对车辆进行整车的集成控制。这个现在开始就可以提供整体的ADAS系统。

我们这一年在开发的同时跟交通部做了一个科研项目,另外做了一个24Ghz的中距离雷达,做整车的监测。我们在做这些系统的同时也在做一些解决方案的整合,把后视的雷达和后视摄像头、超声波系统整合在显示镜那个地方,这样也可以提高安全性。我就说这些,谢谢。

提问:刚才说装在挡风玻璃上的雷达有多大?

白杰:一个半香烟盒子那么大。

提问:现在已经在装车的77Ghz雷达为什么能做到这样的大小?

白杰:传感器融合以后有更多的解决方案,以前我们做雷达、做摄像头都是单纯靠自己的雷达,所有的事情都自己解决,但是雷达摄像头一体机之后,在很多功能上可以整合在一起。

提问:这种是以后ADAS的主流产品吗?

白杰:也可能,沃尔沃除了XC90之后,后续的产品也在逐渐更新,使用一体机,因为它的成本比你原来使用两个单件的成本更便宜。在这里面做一体机,77Ghz前面斜的这个部分,和香烟盒的厚度一样,77Ghz的好处是天线可以做的很小,它的上下做的比较窄,上下角度可以宽一点。以前单纯靠雷达,雷达高度天线做的比较大,要把雷达电波做的很窄,做的很窄就防止把高架桥作为本车线障碍物检测。现在把角度打宽,本身有一个摄像头,会把这个目标通过摄像头识别,雷达摄像头做在一起带来好处,两个传感器相互取长补短。

提问:沃尔沃上面也是一体机。

白杰:对。

提问:您刚才提到79Ghz的雷达,以后应该都是往那边走了。

白杰:整个系统有不同的需求,根据车型和所做的功能,但是我们作为供应商提供更多的完整的产品群,有的高档车有更好的功能,会朝79Ghz发展,对于低档车也用不到这个。

提问:一体机里有用了AI技术吗?

白杰:一体机里现阶段还没有把AI导进去,AI芯片还没有嵌入式系统,现在正在准备,芯片还在做准备,整车系统集成更往后靠,大概三年以后。

提问:我看到刚才有提到视觉算法,这个是用可见光还是红外线,算法上有什么处理手段保证全天候使用?

白杰:不管是摄像头还是激光雷达,只要是光学手段传感器,就没法保证全天候,这个哪怕做成一体机,摄像头的功能在天气条件恶劣的时候会先关掉,然后只有雷达系统硬扛,这个时候考验你系统的一部分功能已经关闭了。



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