智能驾驶感知技术的升级大战已经全面启动,随着自动驾驶商业化大考的逼近,能够明显提升安全性的技术越来越多地被应用到智驾系统内。

就在前不久,国内新能源汽车头部品牌广汽埃安与红外热成像技术领军企业高德红外达成深度合作,为广汽埃安旗下新能源车型搭载红外智驾传感技术。此外,东风猛士、DeepWay也都牵手高德红外·轩辕智驾,为新车型引入了红外智驾系统。

让红外传感装车的车企在思考什么?红外传感是否是智能驾驶技术的新一轮安全保障大升级?

智驾感知层发展的下一步

随着智驾技术的不断升级,汽车能够借助全方位的感知系统、智能的决策系统和精确的执行系统,充分识别道路中各类动态与静态目标,实现自主决策和车辆运行。理论上,“AI驾驶员”具备比人类驾驶更高的上限,并且也必须做到比人类驾驶更安全,自动驾驶才有未来。

如何胜过人类司机?自动驾驶技术必须在感知、算法、算力三大根源层面进行不断升级,既要做到全场景覆盖,也要做到性能冗余,以最终实现无人驾驶。

在感知层面,技术趋势是从探测范围、探测精度、探测能力上进行不断优化,采用可见光摄像头、激光雷达、红外热成像等多传感器融合方案,以便适应更多的长尾场景,包括恶劣天气、夜间低光照、进出桥隧等等。这些长尾场景,虽然发生概率相对小,却种类繁多,累计起来对驾驶安全性构成很大的威胁。

实现全场景覆盖,感知层会向性能冗余的方向进阶。知名半导体咨询机构Yole的报告显示:未来实现自动驾驶整车传感器的成本,会是当前汽车传感器价格的8倍左右,系统感知层对于自动驾驶的重要性可见一斑。相比特斯拉采用的纯视觉技术路线,以及当前主流的可见光摄像头+激光雷达的融合方案,加入热成像技术,实现行人识别和夜间成像等功能是成为智驾系统安全进阶的必选项。

举个例子,前视感知系统可以包括三类模组:一是单目感知模组,更加高效的针对远距离小目标探测;二是双目感知模组,敏锐探测距离、速度等深度信息;三是红外摄像头模组,加强在夜间、强光、恶劣天气等场景下的探测性能。

基于多传感器融合方案的感知系统,能够通过异源感知通路形成冗余,为驾驶系统提供高容错能力,从而提升整体安全。

加入红外智驾系统的投入产出

对于车企而言,投入产出比也是必要的考量因素。红外热成像技术在军工、航天、工业检测、检验检疫、医疗、安防等领域有着广泛应用,约十年前,全球红外市场市占率第二的高德红外(轩辕智驾母公司),开始布局汽车领域。尽管不少豪华汽车品牌当时已开始陆续搭载红外技术,但高达近万元的价格,使其并未得到良好普及。

但近年来,这种情况已经改观。据高德红外·轩辕智驾介绍,为实现更安全的驾驶辅助,更多车企选择将红外智驾系统列装到新车型上;同时,红外探测器晶圆封装技术的成熟,使得红外探测器的成本已进入合理区间,为大规模应用提供了条件。

相比红外智驾技术上车的投入,其“收益”相当可观。行业周知,“安全第一”是自动驾驶的立身之本。毫米波雷达和激光雷达通常用于目标检测、测距,而可见光摄像头主要负责目标分类、道路交通信息收集等。在一套ADAS(高级驾驶辅助系统)传感器中增加红外热成像,可让整套系统的场景适用性得到显著提升。

在城市窄路、农村道路,通常光线不好、道路弯曲、有障碍物,虽然车辆往往速度较低,但时长出现动物、行人。此外,白天太阳的斜角和由此产生的阴影可以有效地隐藏行人,而夜间驾驶对向眩光也会极大妨碍对行人和潜在危险的探测。

红外技术,通过生命体热辐射成像,可精准识别生命特征。红外热成像摄像头的感知能力,与相对轻量的AI识别算法相结合,即能从杂乱的环境中实现行人和动物分类,在各种照明条件下实现行人探测,守护生命安全。在红外视角下,生命体与非生命的区别极为明显,可以更好地辅助紧急情况下的行为判断,保护行人和动物。

在黑暗环境和恶劣天气条件下,红外智驾系统可稳定工作,实现最大监测距离超过300米,具有识别生命、突破夜障、穿透迷雾、无惧眩光等核心优势,实现全时全天候清晰成像,与其他传感器形成完美互补。

据悉,几款由高德红外·轩辕智驾参与研发,搭载红外智驾技术的车型不久将会和广大用户见面。其中,东风猛士全新的M-Terrain,将于2023年量产。DeepWay研发的“深向星辰”智能新能源重型卡车,已经下线,将于2022年底开始小批量试制交付,2023年6月将开启规模量产。广汽埃安融入了红外线传感技术的ADiGO系统,也即将搭载量产。

小结

自动驾驶系统需要部署一个具备鲁棒性、高性能及合理冗余的传感器套件,以在尽可能广泛的驾驶环境中提供安全感知。目前系统亟待解决的问题是如何能够在复杂多变的光照条件下检测和分类人和动物。红外热成像技术具备夜视、穿透沙尘烟雾、温度感知等独特优势,是检测杂乱环境中行人、骑行者和动物的最佳传感方案,从而提供ADAS集成所需的关键信息,使车辆做出准确、自动化的决策。（中国网）