紅外傳感加速裝車,車企在思考什么?
智能駕駛感知技術的升級大戰已經全面啟動,隨著自動駕駛商業化大考的逼近,能夠明顯提升安全性的技術越來越多地被應用到智駕系統內。
就在前不久,國內新能源汽車頭部品牌廣汽埃安與紅外熱成像技術領軍企業高德紅外達成深度合作,為廣汽埃安旗下新能源車型搭載紅外智駕傳感技術。此外,東風猛士、DeepWay也都牽手高德紅外·軒轅智駕,為新車型引入了紅外智駕系統。
讓紅外傳感裝車的車企在思考什么?紅外傳感是否是智能駕駛技術的新一輪安全保障大升級?
智駕感知層發展的下一步
隨著智駕技術的不斷升級,汽車能夠借助全方位的感知系統、智能的決策系統和精確的執行系統,充分識別道路中各類動態與靜態目標,實現自主決策和車輛運行。理論上,“AI駕駛員”具備比人類駕駛更高的上限,并且也必須做到比人類駕駛更安全,自動駕駛才有未來。
如何勝過人類司機? 自動駕駛技術必須在感知、算法、算力三大根源層面進行不斷升級,既要做到全場景覆蓋,也要做到性能冗余,以最終實現無人駕駛。
在感知層面,技術趨勢是從探測范圍、探測精度、探測能力上進行不斷優化,采用可見光攝像頭、激光雷達、紅外熱成像等多傳感器融合方案,以便適應更多的長尾場景,包括惡劣天氣、夜間低光照、進出橋隧等等。這些長尾場景,雖然發生概率相對小,卻種類繁多,累計起來對駕駛安全性構成很大的威脅。
實現全場景覆蓋,感知層會向性能冗余的方向進階。知名半導體咨詢機構Yole的報告顯示:未來實現自動駕駛整車傳感器的成本,會是當前汽車傳感器價格的8倍左右,系統感知層對于自動駕駛的重要性可見一斑。相比特斯拉采用的純視覺技術路線,以及當前主流的可見光攝像頭+激光雷達的融合方案,加入熱成像技術,實現行人識別和夜間成像等功能是成為智駕系統安全進階的必選項。
舉個例子,前視感知系統可以包括三類模組:一是單目感知模組,更加高效的針對遠距離小目標探測;二是雙目感知模組,敏銳探測距離、速度等深度信息;三是紅外攝像頭模組,加強在夜間、強光、惡劣天氣等場景下的探測性能。
基于多傳感器融合方案的感知系統,能夠通過異源感知通路形成冗余,為駕駛系統提供高容錯能力,從而提升整體安全。
加入紅外智駕系統的投入產出
對于車企而言,投入產出比也是必要的考量因素。紅外熱成像技術在軍工、航天、工業檢測、檢驗檢疫、醫療、安防等領域有著廣泛應用,約十年前,全球紅外市場市占率第二的高德紅外(軒轅智駕母公司),開始布局汽車領域。盡管不少豪華汽車品牌當時已開始陸續搭載紅外技術,但高達近萬元的價格,使其并未得到良好普及。
但近年來,這種情況已經改觀。據高德紅外·軒轅智駕介紹,為實現更安全的駕駛輔助,更多車企選擇將紅外智駕系統列裝到新車型上;同時,紅外探測器晶圓封裝技術的成熟,使得紅外探測器的成本已進入合理區間,為大規模應用提供了條件。
相比紅外智駕技術上車的投入,其“收益”相當可觀。行業周知,“安全第一”是自動駕駛的立身之本。毫米波雷達和激光雷達通常用于目標檢測、測距,而可見光攝像頭主要負責目標分類、道路交通信息收集等。在一套ADAS(高級駕駛輔助系統)傳感器中增加紅外熱成像,可讓整套系統的場景適用性得到顯著提升。
在城市窄路、農村道路,通常光線不好、道路彎曲、有障礙物,雖然車輛往往速度較低,但時長出現動物、行人。此外,白天太陽的斜角和由此產生的陰影可以有效地隱藏行人,而夜間駕駛對向眩光也會極大妨礙對行人和潛在危險的探測。
紅外技術,通過生命體熱輻射成像,可精準識別生命特征。紅外熱成像攝像頭的感知能力,與相對輕量的AI識別算法相結合,即能從雜亂的環境中實現行人和動物分類,在各種照明條件下實現行人探測,守護生命安全。在紅外視角下,生命體與非生命的區別極為明顯,可以更好地輔助緊急情況下的行為判斷,保護行人和動物。
在黑暗環境和惡劣天氣條件下,紅外智駕系統可穩定工作,實現最大監測距離超過300米,具有識別生命、突破夜障、穿透迷霧、無懼眩光等核心優勢,實現全時全天候清晰成像,與其他傳感器形成完美互補。
據悉,幾款由高德紅外·軒轅智駕參與研發,搭載紅外智駕技術的車型不久將會和廣大用戶見面。其中,東風猛士全新的M-Terrain,將于2023年量產。DeepWay研發的“深向星辰”智能新能源重型卡車,已經下線,將于2022年底開始小批量試制交付,2023年6月將開啟規模量產。廣汽埃安融入了紅外線傳感技術的ADiGO系統,也即將搭載量產。
小結
自動駕駛系統需要部署一個具備魯棒性、高性能及合理冗余的傳感器套件,以在盡可能廣泛的駕駛環境中提供安全感知。目前系統亟待解決的問題是如何能夠在復雜多變的光照條件下檢測和分類人和動物。紅外熱成像技術具備夜視、穿透沙塵煙霧、溫度感知等獨特優勢,是檢測雜亂環境中行人、騎行者和動物的最佳傳感方案,從而提供ADAS集成所需的關鍵信息,使車輛做出準確、自動化的決策。
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