作者:K. Charles Janac, ?Arteris總裁兼首席執行官
有遠見的技術很容易令人興奮,但讓它在現實世界中發揮作用卻很難。自動駕駛就是這類超視距技術之一。
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Image courtesy of Arteris, Inc.
考慮到僅在美國,2020 年就有超過 38,824 起汽車死亡事故和 115,000 起傷害事故?(1)。相關的經濟成本估計為4,740億美元?(2),其中包括工資損失,醫療和行政管理費用,機動車輛損壞和未保險的費用。通過開發自動駕駛技術來減少寶貴生命的損失和相關的經濟影響,有機會防止20%-50%的此類悲劇,這是一個必要的目標。
自動駕駛汽車的愿景已經存在,但實施將更具挑戰性,并且需要比預期更長的時間。最終,人類的聰明才智將會克服障礙,但它可能不是線性的方式。通過了解近期內自動駕駛的現狀,企業和生態系統可以更好地預測這種變革性技術的采用,并做出明智的規劃決策。過度關注未來技術會對汽車銷售產生負面影響,因為消費者會推遲購買,而不是購買現在對他們有利的具有自動化安全功能的汽車。
駕駛場景復雜性至關重要
汽車行業對當前和未來技術的期望已經體現在自動駕駛級別上(見圖1)。較低級別提供了非常需要的功能,例如車道偏離檢測、避障、自適應巡航控制以及由汽車和駕駛員參與的事故預防系統。2級以上 (Level 2+) 被認為是自動駕駛。4級以上被認為是完全自動駕駛,因為這時是由汽車負責做出駕駛決定的。
問題在于汽車是在不同復雜程度的環境中運行。在高速公路場景中,在不久的將來有可能達到4級自動駕駛。與其他駕駛場景相比,高速公路駕駛相對簡單。高速公路有障礙物,如出口匝道、標記不清的車道和施工區。此外,可能會發生事故甚至有車輛必須繞過的靜止物體。目前,Mobileye,Tesla,Cruise或Kodiak Robotics提供的自動駕駛系統實際上是可以應對這種現實挑戰的技術奇跡。然而,二級公路或停車場景更加復雜,需要額外的技術和安全性。當您進入城市或在市中心駕駛時,有太多額外的復雜情況,以至于 4 級以上自動駕駛變得非常困難。今天的技術根本無法在城市和在當前基礎設施的道路交通中自動駕駛。機器人最大的敵人是人類,對于在城市環境中的自動駕駛汽車來說也是如此,因為有行人、寵物、兒童、交通控制系統等。
當前自動駕駛供應商所犯的錯誤是,他們過早地承諾提供更普遍的自動駕駛體驗,從而設定了不合理的期望。為什么不承認要實現完全自主的自動駕駛,尚需要解決很多復雜且昂貴的問題,轉而專注于當前可用的場景?自動駕駛并不是全有或全無的情況。今天的現有技術令人印象深刻、有用且有價值。但對于目前設想的全功能自動駕駛解決方案來說,情況并非如此。自動駕駛擇優的發展路線是專注于可能的事情,完成 4 級高速公路駕駛體驗,并以此為基礎繼續發展。埃隆·馬斯克(Elon Musk)想以全自動模式從紐約開車到洛杉磯,但這一想法從未實現。想象一下,乘坐自動駕駛汽車離開舊金山灣區,在看完一場電影和睡了個好覺充分休息后,抵達拉斯維加斯郊區的停車場。這是令人興奮和可行的。
圖?1: 自動駕駛的5個級別??(Source: Arteris, Inc.)
一旦駕駛員離開更容易駕駛的高速公路環境,就會出現未解決的問題。在高速公路易于預測的范圍之外,許多變量使得自動駕駛非常具有挑戰性。
城市場景中的通用自動駕駛目前在典型的日常用例中遙不可及。混合使用人類控制和自動駕駛汽車的城市駕駛實在太復雜了,無法用當前的技術和基礎設施來解決。要實現通用的完全自動城市駕駛,汽車制造商需要與聯邦、州和地方政府密切合作,創建需要的道路和基礎設施升級的智慧城市。政府和企業需要合作來實現安全的市中心駕駛,例如,將紅綠燈和車輛電子設備連接起來,以協調的方式采取行動。換句話說,為了使自動駕駛在城市中實際發揮作用,城市需要重新設計。
智慧城市的興起也將需要更多的傳感器和電子設備,這將有利于半導體行業。自動駕駛基礎設施技術市場可能比自動駕駛汽車本身的市場還要大。創建聯網汽車和相關基礎設施將花費大量時間。這些都將會實現,因為安全性、效率性、便利性和經濟性是如此引人注目。然而,將交通運輸轉變為完全自動化將是一個漫長的過程——也許需要 20 年或更長時間。
面向自動駕駛現實的營銷如今帶來了利潤
通過專注于現在可以做的事情,而不是宣傳未來可能做的事情,汽車市場可以避免預期下降。駕駛員傾向于自動駕駛,但如果沒有有效的技術跟進,他們很快就會失望。大肆宣傳完全自動駕駛汽車無助于銷售產品,反而會降低許多沒有滿足期望的消費者的興趣。
如圖 2 所示,在主要甚至精心建造的二級公路和一些地理圍欄區域以 2 級和 3 級自動駕駛的能力在經濟和技術上已經可行。自動駕駛汽車市場應專注于以典型消費者可承受的價格完成高速公路駕駛場景。高速公路維修、進出匝道駕駛和惡劣天氣條件等極端情況處理可以通過充分的重點關注快速解決。完整的高速公路自動化解決方案還應導航不良或不存在的車道標記,識別靜止的緊急車輛并避免一般事故。
圖 2: ?此表概括了各種自動駕駛級別和場景。?(Source: Arteris, Inc.)
接下來會發生什么
自動駕駛的發展將分步進行。下一階段是漸進式進步,在二級高速公路上處理帶有交通信號燈和變量(如騎自行車者和行人)的自動駕駛。消費者將歡迎這些近期的改進,這可能會使汽車制造商的銷售額大幅增加。完全自動停車很快就會實現了,現有停車場可以很容易進行修改。將車停在購物中心并指揮汽車找到可用的停車位將是非常有用的。司機可以在購物后通過召喚汽車取車。這些功能提高了安全性和整體駕駛體驗。機場和其他交通停車場可以更多應用。完全自動穿梭車在未來幾年內應該是可行的。
地理圍欄區域自動駕駛是另一個下一步可以實現的事。如果只允許自動駕駛汽車上路,許多挑戰和潛在的安全死角情況就會被消除。另一個應用是僅允許行人和完全自動車輛進入的市中心區。退休社區是另一個地理圍欄自動駕駛可能性。這樣的成功將建立消費者、監管機構和生態系統合作伙伴的信心。在混合交通的城市環境中實現自動駕駛要求很高,需要時間才能做到。一個現實可行的自動駕駛路線圖應該還要達到一個普遍聯網的汽車解決方案,但比預期晚很多年。
工程師們實現自動駕駛技術的承諾令人興奮,很有意義,也非常有價值。同時,有必要實事求是地認識到:成熟的自動駕駛解決方案是復雜又昂貴的,并且需要具有挑戰性的解決方案。自動駕駛將會實現,但首先需要通過實際工程、現實的營銷和有序地實現可行的步驟來創建互聯汽車和交通網絡。
盡管如此,汽車互聯網交通網絡的創建仍然是未來幾十年最大的技術機會之一。沒有什么比時機已經成熟的想法更有力量了。
參考文獻
(1)?Department of Transportation NHTSA: DOT HS 813 283 A Brief Statistical Summary April 2022
(2)?Bankrate: Lizzie Nealon, published July 26, 2022
作者簡介
Janac 先生是 Arteris 的總裁兼首席執行官,負責為這個開創 NoC 技術概念的公司發展和建立強大的全球影響力。Charlie的職業生涯跨越20年,涉及多個行業,包括電子設計自動化,半導體資本設備,納米技術,工業聚合物和風險投資。
編輯:黃飛
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