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是所有功能實現的基礎。現在,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字化,除了“看”周邊,攝像頭、雷達和激光雷達在車內也開始發揮它們的作用。比如短距離激光雷達可以監測駕駛員和乘客的狀態,以支持更先進的智能座艙功能,包括通過檢測頭部位置來調整安全氣囊展開力度和優化平視顯示器(HUD)、通過面部識別來識別特定的駕駛員和乘客以調整預定義的偏好等。
車傳感器融合的未來
根據Market Research的分析,汽車傳感器融合市場預計將從2023年的3億美元增長到2030年的33億美元,復合年增長率為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系統在各種汽車中的應用,推動了市場的發展。隨著純電動汽車市場的增長,進一步推高了對ADAS或AD功能的需求。
來自Marklines的數據顯示,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的傳感器融合系統。比如福特的F-150 Lightning就配有福特的Blue Cruise ADAS/AD系統,該系統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。
傳感器融合是未來汽車的關鍵技術,它們不僅能引導車輛自動安全的行駛,還實現了一系列日益數字化的駕駛艙內功能。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也將接踵而至。
首先,實時管理和解釋來自多個傳感器的數據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量越多,當然,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,傳感器融合技術的跨平臺標準化是自動駕駛系統開發中的重要環節,還有很多互聯互通的工作要做。
自動駕駛汽車傳感器融合技術的進步標志著人類向更安全、更高效、更可靠的交通方式邁出了關鍵一步。多種傳感器的集成提供了一個遠超人類能力的多視角車輛環境,提高了障礙物實時檢測和決策的準確性,有效緩解了單個傳感器技術在復雜車輛駕駛環境下固有的局限性。在向全自動駕駛汽車邁進的過程中,作為其中的技術支柱,傳感器融合的持續研發不僅能增強自動駕駛汽車的能力,還將為智能出行領域的更多創新應用鋪平道路。