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)的基礎上面通過(guò)增加先進(jìn)的傳感器、控制器、執行器，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)和危險狀態(tài)，按照人的意志到達目的地，最終實(shí)現替代人來(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)的中央決策系統替代人的大腦、執行系統替代人的手腳。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，對我們汽車(chē)零部件廠(chǎng)商，底層的控制系統是比較放心的。對于無(wú)人車(chē)來(lái)講，這些控制系統能夠功能實(shí)現，能夠不斷地完善，九到十年是沒(méi)有問(wèn)題的。所有人知道對于無(wú)人車(chē)來(lái)講主要的困難決定在哪?中央決策系統。對于人來(lái)講，駕駛汽車(chē)，我們說(shuō)會(huì )不斷學(xué)習，遇到各種各樣的情況會(huì )不斷學(xué)習，遇到各種意外的情況有應急的處理措施。最關(guān)鍵的一點(diǎn)人其實(shí)可以犯錯的，比如說(shuō)你撞了人或者出了交通事故是你負責任，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)節做后面的支撐體系。但對于無(wú)人車(chē)來(lái)講，恰恰缺乏的是這個(gè)。對于無(wú)人車(chē)，它對環(huán)境、對各種各樣的路況、交通事故，如果不能做到預知，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)習的能力，但我們想這個(gè)能力是遠遠不夠的，現在恐怕連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)境感知系統的加強來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。環(huán)境感知系統，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，很多的危險是可以提前避免的，避免一些復雜情況的出現，這時(shí)候我們說(shuō)才有可能，中央系統處于比較簡(jiǎn)單的狀況。

所以對于無(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。

我在這選了美國高速公路管理局關(guān)于智能汽車(chē)定義的分類(lèi)，選擇它主要是因為從各級變化的時(shí)候，哪些技術(shù)上面取得突破，給了一些相關(guān)的條件。我們現在智能車(chē)的水平更多處在二三級別，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、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)程當中對周?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(guān)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(xiàn)的LIDAR。LIDAR系統昂貴的價(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，更多的是把計算機視覺(jué)和雷達技術(shù)融合在一起，更好的實(shí)現車(chē)輛低成本對周?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，高精度地圖基礎上面做定量，車(chē)輛高精度定位，高精度定位基礎上面做什么?根據車(chē)輛行駛的目的地、任務(wù)，做車(chē)輛路徑和軌跡規劃。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?最核心的內容其實(shí)就是在做軌跡的規劃，而且這個(gè)軌跡的規劃做什么?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?這是對于智能汽車(chē)最關(guān)鍵的，要躲避所有的障礙，達到目的地，要知道每一步做什么事情。

針對這樣的工作，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)對地圖感知的方式都會(huì )發(fā)生徹底的改變，這樣的地圖當中，右圖當中看到每一個(gè)固定的建筑物、標識都可能成為定位輔助。

要解決對無(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)境感知系統知道你周?chē)械恼系K物的基礎上，在這個(gè)路上面規劃出車(chē)輛行駛的路徑。講到這里，今天最想講的一個(gè)觀(guān)點(diǎn)，前面介紹的所有的內容在說(shuō)什么呢?就是在講高精度地圖、高精度定位。大家對地圖、導航、定位都有自己的認識，每個(gè)人手上都有手機，都有導航，汽車(chē)廠(chǎng)商以前認為導航很重要，但不是最核心的技術(shù)，但對于智能汽車(chē)、無(wú)人汽車(chē)來(lái)講，我們說(shuō)地圖定位、導航，已經(jīng)不是傳統的定位導航了，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?收購了Here。2015年 4月份Uber宣布做智能車(chē)以后，兩個(gè)月之后購買(mǎi)了一個(gè)地圖團隊。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。我們再看比如說(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)?因為有強大的地圖數據基礎。但我們可以看到中國的汽車(chē)行業(yè)對高精度地圖、高精度定位和導航的重視程度遠遠不如國外大的汽車(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內汽車(chē)行業(yè)對今天我們在座的企業(yè)包括各位專(zhuān)家所做的事情予以更多的重視。