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日本电装 刘正博士:实现自动驾驶的几种关键技术(图)[6/22-6/23/2017]

世界名人网记者浅浅报道 佐思产研 供稿          于 June 08, 2017 at 21:34:26:

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世界名人网讯 领导全球汽车电子行业的有两家公司,一个是德国的博世,还有一个是日本的电装。大家都知道丰田公司,丰田公司家喻户晓,日本经济界有这样的说法,如果把丰田比做太阳,电装就是太阳黑子。今天,针对汽车ADAS以及无人驾驶领域,我主要介绍一下电装做了哪些工作,以及怎么看待这个领域的技术发展和产品发展。

我分享的这些内容是我们整个电装集团一起做的,是上千名研究工作者以及第一线从事商业规划的人集体智慧的结晶,我只是作为一个代表把这个结晶介绍给大家。

首先我想讲5个方面,驾驶辅助系统还是自动驾驶系统都离不开的领域,第一个汽车本身是处于什么样的理念考虑新技术?安心、安全这个概念是我们全球几千名研究人员所围绕核心的地方,首先介绍电装是怎么考虑自动驾驶里面的安全和安心。第二对汽车行走环境进行认知。第三个谈信息通信技术。第四个是人机界面,什么样的界面可以保证驾驶更安全更安心。最后一点是试验环境,如果不在试验环境做大量的试验,车辆量产后产品的风险是很大的,一旦出现故障回收代价更大,所以为了避免损失试验环境是很重要的。

首先谈一下安心和安全的概念,今天上午有一个公司谈到安全是能让卡车碰到紧急情况下可以停下来,这个是安全问题,我们电装更强调安心,还没有发生事故之前让驾驶者处于比较休闲的状态,处于没有压力的状态,及早预测环境是否处于危险,还有大概多少时候处于拥堵,事先告诉能让驾驶者处于安心的状态。怎么样让用户、驾驶者极早感到安心,20年前我们谈是多余的,今天谈是很必要的。尤其发达国家,很多是老人在开车,老人驾驶环境中对信息安心的要求非常高。

我们把安全关联的影响以一个金字塔来划分,最底层的是当一个人比较疲劳的时候,没有不安全感的时候或者新手开车没有什么经验,这些场景会对驾驶安全带来影响,这个因素是最底层的因素。这个上面还有预测的领域,这个领域是探知周边的时候能够预先预知,这样可以减轻很大的安全风险,这个领域是我们研究的重点。在开车过程中,先提供信息,然后发现危险提供警报,采取介入操作及时保护驾驶者,这一系列的过程,我们称之为通常开车状态,危险发生的时候,有碰撞发生之前以及碰撞之后这样的分段。这是丰田公司核心竞争力所在,从理念上就有别于其他很多公司。比如说关于事先碰撞,碰撞以后等我们的防范措施等,这个领域怎么支持停车安全。当你出发的时候,没有发生碰撞时,有其它车辆隐藏在拐角处,事先要给驾驶者发出通知,我们称之为警报。在碰撞地点停下来,包括突然有人走过来就停下来,这个是碰撞以后了。

我们很早的产品里面有一个压力感应器,感应之后和执行器连接起来,可以有效减少死亡率,这个是紧急碰撞系统,一旦出现事故就赶紧通报救护车来,保证了汽车环境中的关于汽车安全和安心的一些急迫解决的问题。当然每个产品虽然已经出现上市但是不完善,我们现在做的很多研发就是在这个基础上不断的提升。没有现有的商业模式是很难成功的。有一种企业比如像谷歌、苹果这些企业有钱可以烧钱就做,这是他的方式。但是作为整车厂的思路跟他们完全不一样,在自动驾驶和未来驾驶环境,以IT为代表的企业,以整车厂家为代表的企业,他们的商业模式是什么?这个问题上以后有机会大家可以共同交流。

刚才提到的五大领域里的四大领域可以融合,比如环境认识,车辆运动控制,这些都是核心问题。另外汽车生产感应再好,执行器不行也是不行的,或者执行器在别人公司也是问题,这个是很大的领域需要我们解决的。热门一点的HMI,在汽车里面包括特斯拉,还有大屏幕显示等等,这些显示是否安全,是否构成真正的安心和安全,这个要做研究来证明。我们下一代丰田的产品是一个大屏幕的高立体式的液晶显示,比电视屏幕显示还清晰,成本很高很贵。

还有一个领域是通信,我们现在离不开智能交通,离不开驾驶环境,怎么样把周边信息有效传送到汽车里来,做到汽车内部的信息和汽车外部的信息能够进行共享,这就是我们经常提到的V2X。作为这个行业的领军企业,是怎么样从系统本身到整车技术研究,如何分配是值得大家参考的。我们的技术研究和调查、调研投入了很大的精力,尤其在市场的调研,包括社会的容忍性,比如这个产品中国社会接受了,但是日本社会能接受吗?美国社会接受了但是中国社会能接受吗?这种社会容忍性问题都需要研究。还有法规问题,前段时间欧洲提出NCAP标准,引起了全球的关注,为了实现这个标准努力做各种事情,包括如何分配才能让车真正做到安全安心驾驶。

另外对于环境的判断,首先是汽车,汽车的周边100米范围内可借助视觉、雷达、声纳来完成,在100米到1000米左右我们主张用V2X,一千米到一万公里之间我们通过什么手段呢?我们需要有云端通信就是未来的5G,还有一个建立在高精度地图上的,今天上午有一个先生谈到地图的重要性,的确地图非常重要,一旦离开地图无人驾驶很难实现。目前来说最大的地图公司他们的规模是很小的,美国和欧洲有这个行业最先进的技术公司,但是这些公司无法形成全球的市场规模,中国现在的地图公司就更小了,这里的大小不是以人的数量决定的,而是以技术先进性和产品的标准化决定的,正因为这样,我们开始研究高精度地图。

从雷达,激光雷达或视觉,每一个零配件它的更新换代都是非常迅速的,博世在毫米波雷达是第五代产品,电装第四代产品,下面会第六代、第七代,每个领域里有很多事情值得做。所以在座的公司无论大小,只要在这个领域有突破,有创新,非常欢迎跟电装联系,因为光靠我们自己力量解决不了所有问题。现在电装在全球收购很多企业,很多中小型研究所,很多有创新,有自己知识产权的机构,目的是要汇聚社会工程师、科学家,把最好的智慧应用到这个领域。

过去第一代我们的视觉系统只是探测有没有目标,但是第二代的视觉系统不仅要探测有没有目标,还要标识、距离,还有夜间识别,可以分别出步行者的距离。因为各个国家的交通道路环境不一样,比如韩国、美国、日本、德国,他们的画线方式不一样,怎么用视觉系统识别不同的画线,这里面有很多算法值得去研究。这是图像识别,只是一个视频信息,一个图像就能够判断出很多信息,具体算法很多创新。图像识别九十年代就是热门话题,记得当时我在念博士生的时候,一个语音识别一个图像识别,只要这两个领域有一个好算法就可以拿到博士学位。今天主要讲广度和我们的理念,对大家会有很好的参考价值。

这是神经网络以及云端大数据,大数据在图像识别里面有应用的,电装这样传统零配件企业在人工智能方面投入也非常巨大,只是还未对外发表。我们在东京有专门人工智能的研究所,在海外也有研究所,大家联合推进社会的发展。

另外关于毫米波雷达,毫米波雷达原来主要做军事应用,现在民用推广应用有相应的难度。2000年的时候,电装提出用矩阵、多波束或者阵列方式获得目标识别,这样的产品让丰田的车在2005年左右远远超过BMW。后来BMW很惊讶说丰田一下子赶上了,赶紧要追我们,然后始终在这个领域互相追赶。关于激光雷达,激光雷达当初很便宜的,但是现在变贵了是因为对我们激光雷达的要求越来越高了,我们需要通过激光雷达能够分辨目标,探测形状。电装主打产品是毫米波雷达、激光雷达和V2X,也是电装的核心产品。毫无疑问,每一个产品的性能指标是有限的,但是融合很难的,目前为止还没有很好的融合算法。

信息通信领域,电装目前的产品是V2X产品,下一代是PLUS通信机,现在完成了车车通信和信号灯通信。补充一点,日本发射了几颗卫星,来满足日本相关领域的高精度地图的要求,这是它整个体系中的一部分,但是进展缓慢。首先一个因素是体制决定的,因为这个系统是一些不是很相关的企业领导的,很多研究机构比如三菱、NEC,而这些企业近些年业绩不是很好,经营状况非常不好,需要靠日本政府税金才能完成此项目。目前卫星系统的实用性还有待进一步观察,目前电装在这个领域很配合,在试验阶段做了很多应用。

电装去年量产了V2X产品,去年5月份在华为未来通讯研讨会上,我把这个信息发给他们,当时他们很吃惊。电装无线通信机700兆的频段在2000年的时候已经成功了。2012年日本政府完全放开频段,让汽车公司使用,后来电装制定了针对700兆频段下的车车通信全球标准制订。目前在日本的主要街道,比如东京、名古屋,我们放了很多信号灯可以发射信息,比如把红绿灯的延时,还有中心控制系统的信息发给信号灯,信号灯发给高端的车,通过不断的推广,目前大概一年3万台左右。通过这样的设备,在行驶时可以事先知道信号灯很多信息,有利于安全驾驶。当然这个问题是不是值得在中国推广是要打问号的,因为中国有中国的国情,针对中国给的信号频段我们怎么开发,是大家需要研究的。

HMI是一个很重要的领域,最近美国发生一次很严重的交通事故,一个人开车的时候觉得烦,因为拥堵车开的很慢,看纽约广场上很多人悠闲自在,一下子把情绪调动出来,用无法控制,甚至反人类的行为用车撞人。如果监控器可以把握好他的状态进而控制他,甚至强制性让他停车,可以避免很严重的交通事故。这是一个年轻人,很多老人更容易犯暴躁的脾气,情绪波动很大,最近日本人行道上,很多老人撞人之后竟然不知道,这都是人的状态所导致的。但是中国驾驶者是很年轻的,所以这种情况我们认为DSM(驾驶员状态监视器)是非常重要的产品。电装下一代的画面很大,比特斯拉的画面还要大,但是什么时候公布现在保密。

最后谈谈试验环境,这是很关键的环节。试验环境电装是怎么做的?首先进行市场调研,因为电装是全球化的公司,丰田也是全球化的公司;第二个是做定量的评价,最终还要进行测试,测试环境要考虑到各个国家的情况。比如电装公司在日本就有两个大的试验环境,一个在北海道,一个在日本中部地区。里面我们设计很多国家场景,德国、美国、中国,各种道路场景我们都进行布置,我们在公司的内部还有一个本社的实验室,这个实验室还考虑到电磁干扰,静电干扰,这是汽车电子最要命的地方。正因为这些环境才能保证产品的耐久性,保证电装的品质。耐久性的品质的环境怎么建立?需要大家到外面多看看,把门关起来是不够的,毕竟人家做了几十年,各个国家的道路是怎么样设置的,怎么样针对性提供产品,需要多多学习参考。

最后是电装的梦想,电装全球有15万员工,在日本制造业排前十位,前三位全是汽车公司。所以这也是个机会,因为零部件的确太多,随着汽车电动化、智能化、信息化的发展要求,会产生很多博世和电装这样的公司。中国这么大的市场,去年2200万辆车,在中国肯定会产生汽车电子的巨头,不可能是博世和电装唱独角戏,一定是三足鼎立,期待大家一起努力。

自动驾驶车(无人车)改装和开发入门培训

时间
6月20-21 智能网联汽车行业入门培训
6月22-24 自动驾驶车(无人车)改装和开发入门培训

地点
北京海淀区

主讲人:日本电装 刘正博士
——佐思产研研究总监及首席顾问
——佐智汽车自动驾驶开发团队的主管和一线工程师
——佐智汽车发起人(智能网联汽车和自动驾驶领域的30位高管和专家)
——业内领先的ADAS、自动驾驶和传感器企业高管
——有丰富实战经验的技术专家

报名方式
北京 符兆国(15810027571)
上海 刘 志(13721038830)
邮件 fuzhaoguo@jointwyse.com 报名时需说明单位、参加人及联系电话。

课程目录

以下课程为初步拟定,将根据学员要求做小部分调整。

参会联系人

如需参会、演讲、赞助,请联系参会联系人
(团体报名参会,可享受价格优惠)
上海:赵志丰 187 0214 8304
北京:符兆国 158 1002 7571(同微信)
电话:021-64873381
邮箱:jerry.zhao@shujubang.com



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