圖5:自動駕駛汽車中所需的傳感器融合方案(圖源:Aptiv)
無論自動駕駛處于何種等級,支持其更強大的“看”的能力的汽車傳感器技術(shù)是所有功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)?,F(xiàn)在,傳感器融合已成為自動駕駛安全可靠的重要支柱。隨著汽車駕駛艙越來越數(shù)字化,除了“看”周邊,攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)在車內(nèi)也開始發(fā)揮它們的作用。比如短距離激光雷達(dá)可以監(jiān)測駕駛員和乘客的狀態(tài),以支持更先進(jìn)的智能座艙功能,包括通過檢測頭部位置來調(diào)整安全氣囊展開力度和優(yōu)化平視顯示器(HUD)、通過面部識別來識別特定的駕駛員和乘客以調(diào)整預(yù)定義的偏好等。
車傳感器融合的未來
根據(jù)Market Research的分析,汽車傳感器融合市場預(yù)計將從2023年的3億美元增長到2030年的33億美元,復(fù)合年增長率為42.4%。在此過程中,對自動駕駛和半自動駕駛汽車的需求不斷增加,以及ADAS系統(tǒng)在各種汽車中的應(yīng)用,推動了市場的發(fā)展。隨著純電動汽車市場的增長,進(jìn)一步推高了對ADAS或AD功能的需求。
來自Marklines的數(shù)據(jù)顯示,截至2022年,市場上有150多款L2 ADAS純電動汽車,許多純電動汽車配備了相應(yīng)的傳感器融合系統(tǒng)。比如福特的F-150 Lightning就配有福特的Blue Cruise ADAS/AD系統(tǒng),該系統(tǒng)主要提供傳感器融合功能。通用汽車在2023年3月推出的凱迪拉克Celestiq,配備了使用傳感器融合的超巡航ADAS/AD系統(tǒng)。
傳感器融合是未來汽車的關(guān)鍵技術(shù),它們不僅能引導(dǎo)車輛自動安全的行駛,還實現(xiàn)了一系列日益數(shù)字化的駕駛艙內(nèi)功能。傳感器融合的未來看起來非常有希望,然而車輛制造商的挑戰(zhàn)也將接踵而至。
首先,實時管理和解釋來自多個傳感器的數(shù)據(jù)所需的處理能力就是一個巨大的考驗,它意味著未來的車輛需要有更強大的機載算力。找到一個既有合理的價格又能提供高算力的方案不是一件容易的事。其次,一輛車的智能化越高所需的傳感器數(shù)量越多,當(dāng)然,這些傳感器占用的空間越大,整車的成本也會越來越高。因此,小尺寸、高性能、高集成度、低價格的傳感器融合方案將贏得更多市場。再就是,傳感器融合技術(shù)的跨平臺標(biāo)準(zhǔn)化是自動駕駛系統(tǒng)開發(fā)中的重要環(huán)節(jié),還有很多互聯(lián)互通的工作要做。
自動駕駛汽車傳感器融合技術(shù)的進(jìn)步標(biāo)志著人類向更安全、更高效、更可靠的交通方式邁出了關(guān)鍵一步。多種傳感器的集成提供了一個遠(yuǎn)超人類能力的多視角車輛環(huán)境,提高了障礙物實時檢測和決策的準(zhǔn)確性,有效緩解了單個傳感器技術(shù)在復(fù)雜車輛駕駛環(huán)境下固有的局限性。在向全自動駕駛汽車邁進(jìn)的過程中,作為其中的技術(shù)支柱,傳感器融合的持續(xù)研發(fā)不僅能增強自動駕駛汽車的能力,還將為智能出行領(lǐng)域的更多創(chuàng)新應(yīng)用鋪平道路。