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自动驾驶:挑战与机遇

2023-05-30 14:58:41 Molex 阅读:
尽管ADAS系统正加速发展,但距离实现自动驾驶还有几大步骤有待完成,在真正的自动驾驶成为现实之前,还有许多技术和监管障碍需要跨越。

随着自动驾驶功能的不断升级,制造商需要改进流程和设计。工程师在这方面面临各种挑战,譬如,需要在汽车内放置越来越多的传感器和摄像头。电动汽车空间尤其拥挤,高端电动汽车通常装有100多个传感器XyKednc

这一自动化趋势是由强烈的客户需求推动的。在麦肯锡公司的一项调查活动中,66%的消费者表示他们愿意更换汽车品牌以获得更好的高级驾驶辅助(ADAS)功能。XyKednc

车道辅助(Lane-assist)就是一个很好的例子。2021年上半年,在美国销售的新车中有63%的车安装了该功能。欧洲为56%,日本为52%。但装有自适应巡航控制、自动紧急制动和盲点警报等更先进辅助工具的汽车却很少。XyKednc

大多数消费者表示他们尚未准备好接受全自动驾驶汽车,但在J.D.Power最近的一项调查中,55%的受访者表示,他们愿意接受驾驶全自动驾驶汽车的安全培训。XyKednc

尽管ADAS系统正加速发展,但距离实现自动驾驶还有几大步骤有待完成,在真正的自动驾驶成为现实之前,还有许多技术和监管障碍需要跨越。美国汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers)已经建立了从0(无自动化)到5(完全自动化)等级在内的评级体系来描述自动驾驶的能力。XyKednc

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让我们审视一下每个自动化等级:XyKednc

  • 1级:包括车道居中或自适应巡航控制,可通过调整制动来保持自身汽车与周围车辆之间的安全距离,但车道居中和自适应巡航控制不能同时进行。
  • 2级:提供转向、制动和加速方面的自动辅助。驾驶员必须将手放在方向盘上,如果没有检测到转向操作,ADAS系统会提醒驾驶员操控转向。更先进的2级功能,例如特斯拉的Autopilot和通用汽车的Super Cruise™,允许驾驶员在有些州内将手从方向盘上移开(这些州允许驾驶员这样做)。尽管如此,驾驶员仍需要监控汽车的位置和路况。

许多2级系统使用摄像头来监控驾驶员的警觉性。它们拥有高效的汽车电子架构,根据策略考虑将微型计算机放置在关键区域,并将它们连接到高性能中央计算机,而不是依赖一百多个小型电子控制单元(ECU)。分区(Zonal)架构是实现高级自动化功能的关键。根据Statista的数据,到2025年,全球销售的车辆中有63%预计将具有2级或更强大的自动驾驶能力。XyKednc

  • 3级:汽车可以被自动驾驶,但驾驶员必须留在方向盘后面并保持警觉,需要准备好随时接管自动驾驶功能。奔驰Drive Pilot是世界上第一个获得完全认证的3级自动驾驶系统,现已在德国上市。其它制造商计划在2023年推出3级汽车。
  • 4级:车辆可以在没有人类驾驶员的情况下运行,但只能在指定区域和晴朗的天气条件下运行。自动应急功能在紧急情况下启动,如果机械装置出现问题,汽车将自动靠边驶入紧急车道。

法国Navya公司在销售4级汽车,其中一些车型可以在美国规定地区行驶。戴姆勒、Waymo和通用汽车都在开发4级自动驾驶汽车,某些可能会在2024年上市。XyKednc

早期采用自动驾驶功能的车辆拖拉机、卡车和机器人出租车

全自动驾驶5级乘用车还需要数年时间才能采用。但在相对可控环境下运行的其它等级车辆正在为自动驾驶的广泛采用铺平道路。XyKednc

工厂中的自动化车辆已经运行多年。在农业领域,自动驾驶拖拉机独立耕地,由农用电脑或手机上的应用程序控制。它们可以绕过障碍物,每天连续运行8到12小时,节省了农民大量的时间并减轻了他们的劳动量。XyKednc

在高速公路上,卡车将成为第一批自动驾驶的先驱。他们遵循可预测的路线前进,不会感到疲倦,也不受法定休息时间的限制。在城市郊区,配备较低级别ADAS的车辆将取代传统车辆,被用于繁忙的城市街道上。特斯拉和戴姆勒已经制定了自动驾驶卡车的计划,其中一些已经进行了道路测试。XyKednc

由一款手机应用程序召唤的无人驾驶机器人出租车已经在中国运营。科技公司百度表示,自5年前开始测试这种出租车以来,它已完成了100万次载客。该公司计划到2030年将业务扩展到中国的几十个城市。在美国,特斯拉、通用汽车、Waymo等公司也在研发机器人出租车。然而,与其它形式的自动驾驶一样,许多法律和技术障碍仍然存在。XyKednc

自动驾驶车联网的未来

作为庞大5G网络的一部分,自动驾驶功能有助于实现车联网的未来愿景,车辆之间、车辆与基础设施和市政当局之间可以实现直接通信(车辆与一切设施之间的连接(V2X))。汽车将调整路线以优化交通流量,同时避开障碍物和危险。它们将提前为急救车辆让出道路,急救车可以联系医院,让其事先为即将到来的患者安排好设备和医护人员。XyKednc

自动驾驶使我们有机会改变交通运输状况,使交通更安全、更环保,同时让司机可以自由地放松和欣赏风景、看电影或完成工作任务。XyKednc

为了实现这一愿景,并达到之前的3级和4级自动驾驶水平,汽车制造商必须与合作伙伴合作改进技术。从传感器和摄像头传输千兆位数据,将需要极高的带宽和耐热抗振的电缆。电缆必须在不增加重量的情况下在狭窄的空间内传输重负载,尤其是在电动汽车中。5G通信将需要具有空前信号强度和完整性的新型高质量天线。XyKednc

凭借数十年专门为车辆设计电子产品的经验,Molex正在开发高速可靠的微型连接器,并直接与汽车制造商和供应商合作开发可靠的ADAS车载摄像头、雷达和激光定位器系统。此外,我们还开发了集成双向信息并优化传输的V2X天线系统。XyKednc

多年来,全球各领域专家携手进行上述努力,共同打造互联化未来。XyKednc

责编:Franklin
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