在環(huán)境感知層、信息融合層、智能決策層、控制執(zhí)行層都有關(guān)鍵的核心技術(shù)供中國企業(yè)布局和突破。
編者按：
經(jīng)過3個(gè)月的緊張籌備，2個(gè)月案例的耐心收集，1個(gè)月的部分參評企業(yè)考察和初審，2016首屆鈴軒獎在上海舉行了終審及頒獎典禮。在鈴軒獎12位專業(yè)評委的高水準(zhǔn)、嚴(yán)要求評選下，本屆鈴軒獎共評出發(fā)動機(jī)類、底盤類、車身類、電子電器類、新能源類、跨國零部件類六大類、17個(gè)獎項(xiàng)，通用類零部件獎項(xiàng)最終空缺。
在11月29日的“突圍之路——2016首屆鈴軒獎?lì)C獎典禮暨中國汽車零部件創(chuàng)新論壇”上，鈴軒獎評委、上海交通大學(xué)汽車工程研究院副院長殷承良發(fā)表了主題演講。他認(rèn)為，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心零部件技術(shù)領(lǐng)域，環(huán)境感知層、數(shù)據(jù)采集層、智能決策層、控制執(zhí)行層都有可待挖掘的細(xì)分市場，比如激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)、紅外熱成像儀、GNSS/INS等傳感器，亟待降低成本或提高精度，這些都是中國零部件企業(yè)的機(jī)遇。
以下是殷承良演講實(shí)錄，《汽車商業(yè)評論》記者張碩編輯整理，有刪節(jié)。
關(guān)于汽車零部件，我們講的大多是基于傳統(tǒng)汽車的。傳統(tǒng)汽車零部件永遠(yuǎn)是根基，今天幾位的演講所說的關(guān)于做大、做強(qiáng)思路都是非常正確的，我想再延伸一步講講對未來汽車的思考。
智能網(wǎng)聯(lián)是未來汽車重要的一個(gè)發(fā)展趨勢，體現(xiàn)在電動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化四個(gè)方面。賈可博士的“汽車四化”還包括共享化，共享化我是這樣理解的，那是車外的事，已經(jīng)是商業(yè)模式而不是汽車本身的事。關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)，我們講的是汽車本身有這樣的發(fā)展趨勢，這點(diǎn)也是業(yè)界的共識。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域衍生出眾多概念，如車聯(lián)網(wǎng)、高級輔助駕駛、無人駕駛、智能汽車、互聯(lián)網(wǎng)汽車等。對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義也各不相同，實(shí)際上從汽車零部件的角度出發(fā)，我們認(rèn)為這是一個(gè)最重要的發(fā)展。在傳感器、控制器、執(zhí)行器方面加入了非常多跟傳統(tǒng)汽車不同的元素，解決的是更復(fù)雜的汽車行駛問題。
什么是智能化控制
在其中，“高級輔助駕駛”可以說是智能化、網(wǎng)聯(lián)化的第一階段?，F(xiàn)在有非常多的細(xì)分功能出現(xiàn)，包括盲區(qū)監(jiān)測、疲勞監(jiān)測、車道偏離、自適應(yīng)巡航、自動泊車等。這些功能大致可以分解為環(huán)境感知、信息融合、智能決策、控制執(zhí)行四個(gè)層面。
以自適應(yīng)巡航、車道保持、自動泊車為例，通過雷達(dá)、車速傳感器、攝像頭進(jìn)行環(huán)境感知，把對于周邊車輛、車道線、障礙物等識別提取出來，這是信息融合。
接下來判斷如何進(jìn)行機(jī)械化、智能化方面的操作，包括決策、預(yù)警、路徑規(guī)劃，這些方面是智能決策。
最后讓車自動化運(yùn)行車速控制、轉(zhuǎn)向等功能，這是控制執(zhí)行層面的內(nèi)容。
我們可以看到，與傳統(tǒng)汽車所不同的是，環(huán)境感知層新增加了太多零部件，包括路側(cè)系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航、紅外測距、攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等。
它們將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息融合時(shí)，還需要有精準(zhǔn)的定位、新的場景重構(gòu)、行人和障礙物的識別、車輛的識別等。
不僅僅是靜態(tài)的識別，能夠判別它是車、是路、是人，還要判別它的行為是什么——也就是說對車突然轉(zhuǎn)向、人橫穿馬路等動態(tài)行為的判別。
有了這一步我們才能做路徑的規(guī)劃，才可以考慮是機(jī)械駕駛還是人類駕駛，再發(fā)出指令進(jìn)行自動駕駛的驅(qū)動、制動、轉(zhuǎn)向等。再結(jié)合車輛的耦合動力學(xué)關(guān)系，共同構(gòu)成了我們智能化、網(wǎng)聯(lián)化汽車新增的功能。
另外還有一個(gè)很重要的安全體系，傳統(tǒng)汽車更多關(guān)注的是行車安全（safety），ABS、ESP等防碰撞技術(shù)，現(xiàn)在還要重視信息安全（security），在這里我要特別強(qiáng)調(diào)，它應(yīng)該和傳統(tǒng)汽車進(jìn)行完美融合。
很多IT業(yè)進(jìn)入這個(gè)行業(yè)，把汽車當(dāng)成黑匣子，想做智能化控制——老實(shí)說這樣做樣車玩玩可以。很簡單，如果冰雪天道路打滑，突然道路識別要求轉(zhuǎn)向避讓，與整車配合不好的話，一打滑反而會撞到人。
這些新增的零配件和功能一定要和傳統(tǒng)汽車控制完美結(jié)合，整個(gè)控制系統(tǒng)如何整合很重要，還有模塊性能和整車功能的不同測試也是我們要解決的。
什么是智能化的控制？我本人的觀點(diǎn)，它無非就是汽車電子控制更深一步的延伸，它仍然是ECU，仍然是傳感器，仍然是控制器、執(zhí)行器，但是它賦予了新內(nèi)容，并且有周邊大量的網(wǎng)絡(luò)和路側(cè)的環(huán)境。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車用什么感知一切
首先在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的感知系統(tǒng)層面，新增的傳感器有激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、單目/雙目攝像頭、紅外熱成像儀、GPS/INS組合導(dǎo)航單元及傳統(tǒng)汽車原裝傳感器等。多種傳感器各有優(yōu)勢與劣勢，相互補(bǔ)充形成對周圍環(huán)境的精確感知。
激光雷達(dá)可以說是目前智能汽車最重要的環(huán)境感知傳感器，國際上比較有名的激光雷達(dá)廠商有Velodyne Lidar，Ibeo LUX，Quanergy S3，國內(nèi)有北科天繪、速騰聚創(chuàng)，禾賽科技等。其優(yōu)勢是分辨率高、測速范圍廣、測量距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)，劣勢是價(jià)格昂貴、受天氣影響大。
毫米波雷達(dá)是另外一個(gè)非常重要的智能化零部件，這一部分相對是“低成本”的，某種意義上比激光雷達(dá)還重要，基本上是現(xiàn)在智能車上必不可少的。
德爾福、博世、大陸在毫米波雷達(dá)上都有模塊的成果出來。根據(jù)24G及77G雷達(dá)探測的特點(diǎn),整車上一般配置一個(gè)77G雷達(dá)用于長距離探測和自動巡航控制(ACC),2-6個(gè)24G雷達(dá)用于短距離探測。
與超聲波雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)具有體積小、質(zhì)量輕、空間分辨率高的特點(diǎn)；與紅外、激光、攝像頭等光學(xué)傳感器相比，毫米波雷達(dá)穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng)，具有全天候全天時(shí)的特點(diǎn)。毫米波雷達(dá)的抗干擾能力也優(yōu)于其他車載傳感器。
目前看來，毫米波雷達(dá)在智能網(wǎng)聯(lián)傳感器中有著不可替代的作用。
超聲波雷達(dá)是采用頻率高于20000赫茲的超聲波實(shí)現(xiàn)測距、測速的傳感器，多被用于倒車?yán)走_(dá)，不過隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，超聲波雷達(dá)的用途將會大大擴(kuò)展。
車載攝像頭，跟照相機(jī)的攝像頭不一樣，講究更精細(xì)、數(shù)字化，能從中得到數(shù)據(jù)，這才是我們最關(guān)注的，也是跟普通照相機(jī)最大的不同。
相比于其他傳感器,攝像頭信息更加豐富,在場景三維重構(gòu)、行人、車輛識別等領(lǐng)域均有應(yīng)用,當(dāng)前,一大批創(chuàng)業(yè)公司圍繞視覺系統(tǒng)開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)研究與應(yīng)用。
以色列的Mobileye在單攝像頭視覺高級駕駛輔助系統(tǒng)的開發(fā)方面走在世界前列, 其技術(shù)被寶馬、通用、沃爾沃、現(xiàn)代等多家全球汽車公司應(yīng)用于生產(chǎn)的車輛中。
國內(nèi)的中科慧眼等公司采用雙目攝像頭,搭載視差計(jì)算及障礙物檢測算法,可實(shí)現(xiàn)車道偏離警告、車道保持輔助、前車防撞預(yù)警以及行人探測與防撞警示等功能。
紅外熱成像儀是利用目標(biāo)和背景或目標(biāo)各部分之間的輻射差異形成的紅外輻射特征圖像來發(fā)現(xiàn)和識別目標(biāo)。它的探測能力強(qiáng)，在夜間、冰雪或者極端環(huán)境下也不受干擾，可以解決在可視條件差的情況下對行人、動物的有效識別，對智能網(wǎng)聯(lián)汽車障礙物識別有重要補(bǔ)充作用。
除了GPS，現(xiàn)在的定位裝置還有多模衛(wèi)星導(dǎo)航定位（GNSS）、慣性導(dǎo)航（INS）。GNSS更新頻率低,易受外界干擾,但是定位誤差不會積累;INS更新頻率高,但是誤差會隨時(shí)間累積。兩者結(jié)合,優(yōu)勢互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車所需的高精度定位。
不僅是衛(wèi)星本身，另外還有一個(gè)重要的是——地面差分基站。基站實(shí)時(shí)將載波相位修正值和基站準(zhǔn)確坐標(biāo)通過無線電設(shè)備一同傳輸給用戶站建立載波相位差分觀測模型，并給出厘米級定位結(jié)果。
在中國，定位裝置只能基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)去做，但所有衛(wèi)星自己的定位精度只有10米左右，要想讓精度達(dá)到分米級、厘米級就不得不借助地面差分基站。
可以想象在中華人民共和國土地上堅(jiān)決不會允許美國的GPS來建基站，也不允許歐洲的Galileo和俄羅斯的GLONASS建基站，只能北斗GPS建地面增強(qiáng)基站，這是國家戰(zhàn)略，我們的根基一定是北斗，然后可以用其他的衛(wèi)星作為輔助。
車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)路線、控制器與執(zhí)行器
車聯(lián)網(wǎng)通信有兩種重要的技術(shù)路線，一個(gè)是美國提出的DSRC，基于802.11p協(xié)議和一系列相關(guān)協(xié)議的V2X技術(shù)，經(jīng)過10年研發(fā)測試已于2014年基本定型，歐洲、日本也有相關(guān)變體標(biāo)準(zhǔn)。
另外是中國的基于移動蜂窩基站的LTE-V技術(shù)，覆蓋范圍大，雖然時(shí)間節(jié)點(diǎn)上落后于DSRC，但可依托成熟的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和國內(nèi)企業(yè)的領(lǐng)先技術(shù)，使用現(xiàn)有的基站和頻段，組網(wǎng)成本低。
從自主知識產(chǎn)權(quán)和信息安全角度考慮，國內(nèi)的LTE-V技術(shù)更具有潛力，今年底之前我們國家自己的LTE-V標(biāo)準(zhǔn)就會制定出來，華為也于近期宣布完成了面向5G三大商用場景（eMBB，uLLC，mMTC）的外場測試。
網(wǎng)聯(lián)設(shè)備對車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用具有重大意義，我國在LTE-V網(wǎng)聯(lián)設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用上扮演著重要角色。
華為、大唐、東軟等IT企業(yè)在車載互聯(lián)終端及路側(cè)系統(tǒng)方面開展了大量研究工作,在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用方面已經(jīng)取得一系列成果，很多國內(nèi)的企業(yè)現(xiàn)在都有核心的技術(shù)，比如東軟的Vtalk開發(fā)套件，華為的ME909T車載模塊，大唐基于3GPP的LTE-V網(wǎng)聯(lián)設(shè)備。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車還極大提高對汽車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力的需求。此前,各大公司的智能網(wǎng)聯(lián)汽車控制系統(tǒng)都由藏在后備箱里的大控制箱作為硬件載體。
目前為止，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)軍控制器領(lǐng)域的最多，離成熟還有很長的距離。如果不跟汽車緊密結(jié)合，是會有問題的。還有圖像方面的處理，基于視覺推出來的自動駕駛平臺可能是非常重要的控制系統(tǒng)。
智能控制系統(tǒng)輕量化、小型化發(fā)展需求日益強(qiáng)烈，未來智能車技術(shù)必將走向平臺架構(gòu)化解決方案。NVIDIA、恩智浦、Kalray都陸續(xù)推出了針對自動駕駛汽車的平臺架構(gòu)解決方案。
在執(zhí)行器方面，執(zhí)行機(jī)構(gòu)線控化是智能駕駛的必要條件，未來汽車的三大執(zhí)行系統(tǒng)（驅(qū)動、制動、轉(zhuǎn)向）都將采用線控化方案，從傳統(tǒng)的液壓制動變?yōu)榫€控液壓制動，從集中式驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际捷嗇烌?qū)動，從機(jī)械轉(zhuǎn)向優(yōu)化為線控轉(zhuǎn)向機(jī)械備份。這些都不是新概念，但用在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上是一個(gè)全新的產(chǎn)品。
線控技術(shù)(X-by-wire)源于飛機(jī)控制系統(tǒng),將駕駛員的操作動作經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變成電信號,通過電信號網(wǎng)絡(luò)傳輸并功率放大進(jìn)而推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它采用電子信號代替有形連接，反應(yīng)更迅速，便于實(shí)現(xiàn)智能控制。
零部件企業(yè)在其中的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
最后我們說一說機(jī)遇和挑戰(zhàn)。事實(shí)上在新增的領(lǐng)域，有太多空間可以給我們零部件企業(yè)布局。
比如傳感器方面，智能網(wǎng)聯(lián)汽車尚未達(dá)到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化要求，供應(yīng)格局尚未形成，Velodyne的64線激光雷達(dá)一個(gè)價(jià)格近50萬元，亟待降低成本或提高精度。
諸如攝像頭、夜視系統(tǒng)、雷達(dá)等核心技術(shù)仍掌握在國外零部件手中，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)研究起步晚，不過仍有趕超機(jī)會，核心技術(shù)攻關(guān)以及替代技術(shù)研發(fā)仍將是國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的重大機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
在智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知領(lǐng)域，國內(nèi)外零部件公司多關(guān)注單一傳感器系統(tǒng)，多傳感器信息融合系統(tǒng)解決方案相對較少。
實(shí)際上，單一傳感器很難實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車高穩(wěn)定性、高精度的環(huán)境感知，多傳感器信息融合系統(tǒng)才是智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知的關(guān)鍵，相關(guān)技術(shù)發(fā)展尚未成熟，國內(nèi)企業(yè)讓有較大產(chǎn)業(yè)化機(jī)會。
很多人關(guān)注的是傳感器本身，但是我要說，從傳感器、到信息融合到執(zhí)行器，方方面面的硬件軟件都是零部件供應(yīng)商的機(jī)會。
國內(nèi)控制器硬件發(fā)展相對滯后，但國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)、IT企業(yè)實(shí)力強(qiáng)大，有望在智能網(wǎng)聯(lián)控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)突破。
在車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)系統(tǒng)，已經(jīng)不僅僅是車本身，道路上也需要太多的模塊，每一個(gè)信號燈都會是未來的機(jī)會，及早布局非常重要，系統(tǒng)解決方案的供應(yīng)商也是未來一個(gè)重大的發(fā)展方向。
網(wǎng)絡(luò)方面，最重要的就是信息安全，我們原來是講防病毒的企業(yè)360，現(xiàn)在都在布局到汽車網(wǎng)絡(luò)安全里面。
在這里，我非常榮幸講這么一個(gè)小案例，這個(gè)叫Keen Team的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在加入到騰訊，更名為科恩實(shí)驗(yàn)室，主要成員全是上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)的畢業(yè)生，今年9月以“遠(yuǎn)程無物理接觸”的方式成功入侵特斯拉汽車。
我親眼看到他們做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，車開著開著后備箱打開，車開著開著突然轉(zhuǎn)向了。特斯拉從Google、微軟和蘋果等公司挖來工程師組建安全團(tuán)隊(duì),專門負(fù)責(zé)產(chǎn)品安全分析和漏洞修復(fù)等工作,依然被挖出嚴(yán)重漏洞。
另一方面，我也很佩服特斯拉，他們僅僅用了10天時(shí)間，對全世界的特斯拉進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)升級，這是普通汽車廠想都不敢想的事。
我一直認(rèn)為產(chǎn)業(yè)做大和做強(qiáng)，完全不是同一個(gè)時(shí)空的。什么意思？產(chǎn)品做大的時(shí)候，一定不是做強(qiáng)，做強(qiáng)的產(chǎn)品就是獲取第一桶金、賺取超額暴利的時(shí)候那才是強(qiáng)的。這個(gè)強(qiáng)哪怕是100多人的小公司，可能沒有很強(qiáng)的管理系統(tǒng)，但是它仍然是技術(shù)領(lǐng)先。
我的思路是這樣的——我們?yōu)槭裁匆欢ǚ且鹊阶龃?？能不能一開始就利用新技術(shù)、新產(chǎn)品想辦法做強(qiáng)？這是很重要的事情。
像漢能的太陽能汽車，不知道要到猴年馬月才能量產(chǎn)，但是他們有一個(gè)新思路，早在2013年就并購了美國的薄膜太陽能企業(yè)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)革新，后面怎么做呢？先做100輛賣給王健林的兒子，賣給我們互聯(lián)網(wǎng)的老板們，賣給最牛的大佬們，完全訂做，每輛車都有個(gè)人的名字，都搭載了最智能的技術(shù)。
賣完100輛再做1000輛，一兩年以后，1000輛賣完再做10000輛，這就是特斯拉走的老路。它的Roadster剛開始就是100輛，等到第三代出來是賣幾千輛。從一開始100多人的公司到現(xiàn)在萬人公司，滾動式發(fā)展。
我的思路是別光只想著做大，不妨在某些領(lǐng)域先做強(qiáng)，通過收購或者參股的形式獲取新的技術(shù)，這樣零部件企業(yè)也有機(jī)會。
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