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3D高清地圖和傳感器再升級 淺談日產ProPILOT 2.0智控領航
來源:互聯網 發表於 2020/1/14

在2020 CES科技展會中,日產汽車將以“日式待客之道”迎接參觀者,並通過展示日產Ariya純電動跨界概念車、日產零排放冰激淩販賣車和日產ProPILOT智能高爾夫球等,向參觀者展示日產汽車的未來出行願景。屆時,騰訊汽車與日產汽車公司研發與先進工程高級副總裁——淺見孝雄(Takao Asami)和日產汽車公司AD/ADAS先進技術研發部門總監——飯島徹也(Iijima Tetsuya),這兩位高管就關於日產ProPILOT 2.0智控領航技術、5G網絡下的應用和未來智慧城市建設等方麵展開了交流。


日產汽車公司研發與先進工程高級副總裁——淺見孝雄(Takao Asami)


日產汽車公司AD/ADAS先進技術研發部門總監——飯島徹也(Iijima Tetsuya)

日產ProPILOT 2.0智控領航技術的升級重點


其實日產汽車除了是全球首家推出純電動車(聆風)的車企,對於自動駕駛技術也涉及的很早。早在2016年便推出了第一代ProPILOT智控領航技術,目前全球已有50萬輛日產品牌車型搭載了ProPILOT智控領航技術。而在2019年9月時,全新的ProPILOT 2.0智控領航技術也已在日本市場中發布和應用。


在此次2020 CES展會上,日產汽車公司AD/ADAS先進技術研發部門總監——飯島徹也(Iijima Tetsuya)則全麵解讀了ProPILOT 2.0智控領航技術的優勢,以及相比初代技術的升級之處,其中包括了3個方麵:


第一,3D高清地圖數據。3D高清地圖數據可提供精確到厘米的高速公路道路信息,這些數據信息包括了道路轉彎幅度、坡度、傾斜度。同時也可以讀取高速公路的路麵交通信號標誌,包括如限速及道路指示牌在內的需要引起駕駛者注意的信息。另外,3D高清地圖數據的特點在於它能夠預測1-2公裏以外的路況信息,指導在特定路況的駕駛行為,從而帶來精準的操控。


第二,增強的360度傳感器。ProPILOT 2.0智控領航技術配備了5個雷達傳感器,7個攝像頭及12個聲呐傳感器。車頭搭載了三孔攝像頭提供實時路況分析,以確保平順穩定的駕駛,增強車輛與駕駛者之間的信任感。


第三,智能交互界麵。車輛的中控處有一塊大屏幕,可以展示3D實時路況。同時,駕駛室內的監控係統將持續監測駕駛員的注意力是否集中在道路上。係統根據3D高清地圖數據及路況信息實時評估道路及周邊環境,係統控製及時響應,依此判斷是否應該建議變道。當駕駛員按下開關同意該操作的按鍵後,將啟動變道輔助。這一功能尤為重要,它將建立智能車輛與駕駛者之間的互動,增強兩者之間的信任。



從特性的角度來說,點到點的導航功能與接管駕駛功能,在交通擁堵或低速駕駛時是能明顯感受到的。但最為顯著的提升還是在於首次實現了單車道巡航狀態下的無人工幹預駕駛。這是一項可靠的技術,ProPILOT 2.0智控領航技術能夠在指定車道巡航時實現自動駕駛,允許駕駛員雙手脫離方向盤。另外,該技術還擁有高精(HD)地圖,能將導航係統與高速公路單車道自動駕駛功能相結合。


日產在自動駕駛“地圖”上的核心優勢


地圖可以說是實現自動駕駛的“核心大數據”,而日產汽車在地圖上優勢也很明顯,可以說在這個部分甚至有些豪華品牌都還沒有做到。就目前而言,日產汽車總共采用了三種地圖。


其中第一種是普通地圖,應用於向駕駛者提供信息的導航係統。而ProPILOT智控領航技術還使用了另外的兩種地圖。一種是3D高清地圖數據數據,主要負責預先采集分析數據;而另一種則是mobilesye路書(Roadbook)高精地圖,該地圖是由mobilesye的路網信息管理(REM)眾包地圖技術創建。


高精地圖是一個比較新興的一個科技,主要是用於尋找路況差異,通過係統分析,相應管理這些路麵上所發生的實時差異。另外,日產汽車還會比對第二種跟第三種地圖,從而借此分析來判斷實際的路況,主要目的是為了更精準的地圖信息和數據。


日產自動駕駛更領先的硬件技術和頂層算法


除了在“大數據”地圖上的優勢之外,日產還是優先采用更多精密硬件的廠商之一。例如在支持自動駕駛車型前風擋處的“三孔攝像頭”,通過這個高級的攝像頭能更好的輔助自動駕駛的運行和可靠性。


“三孔攝像頭”能提供3個不同角度的數據采集,因為單一攝像頭可采集的圖像有限,為此日產汽車設置了3個不同角度的攝像頭來同時采集。而采用“三孔攝像頭”的原因主要是能通過采集三個不同角度的路況信息,用最多的素材信息呈現高像素的畫質。其中這些角度和功能分別是:


第一個: 28°的攝像頭,注重采集150米左右(相對)遠距離路況信息;


第二個: 54°的攝像頭,注重采集80到100米左右中間距離的路況信息;


第三個: 105°的廣角攝像頭,廣角則意味著擅長偵測到急轉彎時視線盲區的路況信息。


而值得一提的是,目前日產汽車上使用的“三孔攝像頭”均是采埃孚的技術,並與mobilesye公司長期合作,同時采埃孚還是目前唯一擁有三孔攝像頭技術的公司。


在這些信息的運算中,底層的攝像頭(3個)監測信息數據的采集都是由mobilesye公司來負責的,而頂層的整合數據管理和分析則是由日產汽車開發完成,同時該技術還能集成所有的雷達、攝像頭和傳感器搜集的數據。


5G網絡之下 日產將會更注重自動駕駛的安全性


隨著5G高速網絡的建設,未來商業後無疑是智能網聯和自動駕駛最優的助手和利器,不過對於車企來說,他們更關注的是車輛的安全性,這主要又是與自動駕駛輔助係統(ADAS係統)和自動駕駛技術(AD)相關的領域。


眾所周知,中國在自動駕駛輔助係統和自動駕駛領域是全球領先的國家之一,在智能網聯汽車(Intelligent Connected Vehicle,ICV)領域的發展也很迅速。特別是近年來,中國正在積極推進與車輛無線通信技術這個領域的研究,並牽頭在關鍵的戰略城市建設適用於這些基礎設施的係統,從而來幫助汽車廠商來實現智慧城市的基礎建設。


日產汽車公司研發與先進工程高級副總裁——淺見孝雄(Takao Asami)表示,目前日產汽車的研究方向其實就與中國非常吻合,所研發的重點同樣也是車輛無線通信技術(Vehicle to Everything,V2X)這個領域,並主要融合了包括車輛與人之間、車輛與車輛之間、車輛與基礎設施之間的互聯。借此幫助自動駕駛技術規避危險,來提升安全性。當然,這還隻是一個基礎的層麵。


而另一層麵的應用則是對自動駕駛車輛的遠程控製。因為日產汽車認為機器人車輛(Robot Vehicle)將在未來逐步普及,它將適用於各種情況、各種地區。因此需要一個控製中心來管理這些機器人車輛。而5G帶來的便利性能幫助實現有效的控製,在這裏不僅需要遠程通訊技術,同樣需要遠程控製技術。另外,5G的到來將會影響到社會各界,日產汽車與包括有關政府部門也開展了合作,從而使各方都從中受益。


從5G到未來的智慧城市 需要分四個階段來完成


說到5G對汽車應用的影響和未來智慧城市的構建,淺見孝雄(Takao Asami)表示日產汽車則更看重與中國的合作,因為他認為中國在自動駕駛輔助係統和自動駕駛領域是全球領先的國家之一。與此同時,想完成智慧城市還需要分為4個階段來完成,而目前日產汽車也已經開始從較為基礎的層麵與中國開展了合作。


第一階段是與中國合作了進行交通事故的數據分析,同時這也將成為後續合作的基礎。日產汽車會根據基礎設施采集的數據來分析事故現場的情形,例如當下車輛的時速,撞擊角度,責任方等。而根據這些信息,我們會做一些模擬推導,如果增加一些技術上的介入,是否能夠避免這起交通事故,或是減輕傷亡。值得一提的是,對於每一起交通事故都會逐一分析,目前這項工作是由聯盟創新中心-上海(Alliance Innovation Lab Shanghai)來負責。


接下來是第二階段,需要根據以上信息的收集,研究如何通過技術措施來規避類似的交通事故。在這個階段,需要投入更多的研究,需要詳細分析事故原因,依此進行整理。接下來則需要進行一係列的分析,例如傳感係統應該從多遠的距離開始偵測到潛在的事故風險。


與此同時,還需要考慮到偵測時間的滯後性,車載係統經過電腦計算產生的滯後性,計算後啟動轉向係統及製動係統的滯後性,每一個細節的耗時都需要包括進來。而目前,日產汽車正在進行這方麵的研究,來幫助實現預防事故和減少傷害。


第三階段就是實際的場地測試。要預測一起交通事故是非常困難的,因為事故現場很難人工還原,也很難模擬。在這一階段首先需要檢查互聯係統的設置,包括基礎通訊是否暢通,還需要檢查十字路口的路況。接下來就是驗證推導的有效性,這是將技術投入量產前最關鍵的一個步驟,最終便是第四階段的推廣普及了。


淺見孝雄(Takao Asami)就關於日產汽車的最新進度進行了分享。目前日產汽車已經開始進行第一階段的工作,但還不知道什麽時候將完成全部的研究,因為現在隻是選擇了部分城市的樣本數據進行了研究。而關於第二階段,其實全球各地的情況沒有太大差別,所以這方麵不會是一個瓶頸。


至於關於第三階段的第一部分,就是剛才提到的實地測試互聯係統的性能,日產汽車已經在中國開始了相關的測試,同時還有其它汽車廠商也在進行相關測試。而關於第四階段,實際推出量產技術的時間暫時還不是很明確。因為目前的情況,可用“先有雞還是先有蛋”的關係來形容:如果政府沒有建設相關基礎設施,汽車廠商也難以量產這些技術。


另一方麵,如果車輛沒有搭載5G的智能網聯係統,政府可能不會建設基礎設施,所以目前任何車企都沒有一個明確的關於量產計劃的時間表,但日產汽車認為這會成為未來發展的趨勢,所以日產汽車一定會竭盡全力朝著這個方向邁進。


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