一文看完從CES大會上看到的自駕車亮點(diǎn)或是大趨勢

在本月的年度國際消費(fèi)性電子展(CES)期間，我們有很多人──包括媒體與參觀者──都被大量自動駕駛車輛展示、營銷活動與相關(guān)新聞“轟炸”；廠商紛紛發(fā)布新簽合作伙伴的消息、積極爭取設(shè)計案，并推廣最新技術(shù)與產(chǎn)品。

技術(shù)顧問機(jī)構(gòu)VSI Labs創(chuàng)辦人暨首席顧問Phil Magney觀察指出，自動駕駛車輛(AV)“會有永無止盡的、來自零組件供應(yīng)商聲稱更快、更便宜、更安全，以及更具效率與可擴(kuò)展性之解決方案；”但他警告：“這是有可用性差距(availability gaps)的，所呈現(xiàn)的東西不一定可用、甚至接近可用都不見得。在CES，人人都自知是如此。”

“盡管那些技術(shù)有的聽起來太不現(xiàn)實(shí)，距離今日的自動駕駛車輛堆棧太遙遠(yuǎn)，”Magney仍在CES看到一些希望：“由主要一線汽車零組件供應(yīng)商攜手半導(dǎo)體業(yè)者的開發(fā)案，正朝著那個方向前進(jìn)；”另外一個值得注意的趨勢是，圍繞自動駕駛車輛的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成形。

如Magney所言：“那些公司包括了汽車、零組件、交通運(yùn)輸、物流、云端/數(shù)據(jù)中心、地圖繪制、交易、車隊(duì)管理、仿真工具與軟件等，是建構(gòu)一個更大、仍在不斷擴(kuò)張之自動駕駛車輛生態(tài)系統(tǒng)的組成分子?！?/p>

確實(shí)，有一個正在成長的生態(tài)系統(tǒng)是好事，但隨著該生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，棘手的問題也開始浮現(xiàn)；例如我們看到的那些解決方案，有多少是符合車用規(guī)格或者是ASIL-D等級的功能安全性？

對此Magney表示，他看到的“所有這些偉大的創(chuàng)新，都是明智的業(yè)者以大量資本催生的，但是那些公司缺乏達(dá)到嚴(yán)苛車用或交通應(yīng)用要求的能力；”這既是一個問題也是一個機(jī)會，他預(yù)測因此接下來會有更多的策略結(jié)盟或是并購活動。

在此同時，人工智能(AI)幾乎每家公司談自動駕駛車都會提到的名詞；Magney指出：“在不同程度上，產(chǎn)業(yè)界接受車用AI已經(jīng)是不爭的事實(shí)?！?/p>

Nvidia現(xiàn)在聲稱其Pegasus平臺符合ASIL-D等級，但有個問題是，該平臺雖包括ASIL-D等級的零組件例如英飛凌(Infineon)的微控制器，以及QNX的實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)，但這些部份是否足以讓整個系統(tǒng)都可以算是ASIL-D等級？

Magney表示，他仍然疑惑Pegasus是如何取得ASIL-D等級，因?yàn)楝F(xiàn)在缺乏軟件可追溯性(software traceability)的AI推理模型，仍然不符合功能安全性。

CES并沒有提供我們所有答案，接下來讓我們一起復(fù)習(xí)從今年大會上看到的自駕車亮點(diǎn)或是大趨勢，并列出幾個疑問；這并不是詳盡的列表，筆者只是想嘗試把在CES看到、但當(dāng)然并不會只停留在展會現(xiàn)場的事情做個總結(jié)報告，也歡迎讀者們一起討論！

未來愿景

我們都知道自動駕駛車輛的初始市場會是出租車，但是否會有一個自動駕駛車輛的未來世界或是愿景，是超越那樣的情境？

本車廠Toyota在CES發(fā)布的的無人駕駛商用車平臺e-Palette （來源：EE Times）

保守的日本車廠豐田(Toyota)在CES期間的記者會，對社會大眾為何需要自動駕駛車輛做了最佳詮釋──該公司的e-Palette平臺，是一種能讓自駕車按使用者需求變身移動商店、餐車、救護(hù)車的新潮概念，且已經(jīng)獲得了包括Amazon、滴滴出行(DiDi)、Uber、必勝客(Pizza Hut)，還有馬自達(dá)(Mazda)等合作伙伴支持。

不過Toyota旗下人工智能研究機(jī)構(gòu)Toyota Research Institute的首席執(zhí)行官Gill Pratt并未改變該公司將自駕車平臺設(shè)定為“保護(hù)者”以及“司機(jī)”的基本概念不會有改變，他表示：“讓媒體與大眾了解Level 2、3、4與5自動價是車輛之間的差別是非常重要的?！?/p>

來自中國的車廠…

聽說在中國有200家車廠，能舉出幾個案例嗎？

中國Byton電動汽車新創(chuàng)公司在CES上的演講視頻： https://www.youtube.com/watch?v=HJ3l5V-7a3g

有一家名為Byton的中國電動車新創(chuàng)公司在CES 2018大出風(fēng)頭，該公司發(fā)布了首款電動休旅車，售價4萬5,000美元(約133萬臺幣)，行駛距離為323英哩(約520公里)；這家新創(chuàng)公司是中資，汽車工程師則來自德國。

這讓人聯(lián)想到幾家感覺被過度炒作的中國電動車開發(fā)商，例如Faraday Future以及Lucid Motors；不過市場研究機(jī)構(gòu)IHS Markit的ADAS與車用資通訊娛樂系統(tǒng)研究總監(jiān)Egil Juliussen認(rèn)為：“Byton似乎有些不同，比起之前那些中國車廠，他們透露的消息更多，而且愿意討論技術(shù)與產(chǎn)品細(xì)節(jié)?！?/p>

而汽車專家們的共識是，以尚未扣除電動車補(bǔ)助金、4萬5,000美元的售價，Byton的車款可能會在市場上獲得不少青睞，特別是如果他們能堅持將在2019年于中國市場量產(chǎn)、上市，以及2020年在歐洲與美國上市的時間表。

說到中國以及自動駕駛車輛，不可錯過的還有百度(Baidu)。很多科技產(chǎn)業(yè)分析師認(rèn)為，號稱是「中國的Google」的百度，確實(shí)已經(jīng)展現(xiàn)了收集在中國收集大數(shù)據(jù)的能力，而該公司為高度自動化駕駛車輛打造的開放性平臺Apollo，會進(jìn)一步強(qiáng)化該公司在這方面的地位。

而奠基于去年7月發(fā)布的第一代Apollo平臺，百度最新發(fā)布的Apollo 2.0首度將四個該平臺的組成部份──云端服務(wù)、軟件、硬件參考設(shè)計以及車輛平臺──整合在一起；該公司聲稱這個以百度Duer操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的平臺，現(xiàn)在能提供自動駕駛車輛行駛于基本都會環(huán)境、甚至夜間的導(dǎo)航能力。

百度在CES 2018發(fā)布Apollo 2.0自動駕駛車輛平臺 （來源：EE Times）

百度已經(jīng)擁有超過90家產(chǎn)業(yè)界伙伴，包括運(yùn)算平臺芯片供應(yīng)商如Nvidia、Intel、NXP與Renesas；據(jù)說目前中國有200家車廠，Apollo平臺的設(shè)計就是為了降低這些車廠進(jìn)入自動駕駛車輛領(lǐng)域的門坎，就像是Google在智能手機(jī)領(lǐng)域建立了Android生態(tài)系統(tǒng)，也催生了眾多中國本地的智能手機(jī)品牌。

百度集團(tuán)總裁暨首席運(yùn)行官、百度智能駕駛事業(yè)群總經(jīng)理陸奇在CES 2018的發(fā)布會上指出：“我們有大數(shù)據(jù)、我們可以提供開放性開發(fā)平臺，而且我們(在中國)有量產(chǎn)能力；”更重要的是，他表示中國能提供“對自動駕駛車輛開發(fā)與測試的友善政策”。

陸奇指出，為了避免因?yàn)橛刑嘀袊噺S投入使得自動駕駛車輛技術(shù)開發(fā)出現(xiàn)多頭馬車，中國政府已經(jīng)指定Apollo為官方平臺。而以下視頻為百度在該公司北京園區(qū)進(jìn)行的自動駕駛車輛示范，包括接駁巴士、載客車輛甚至掃街車。

自駕車處理器兩強(qiáng)爭霸

我們知道Nvidia與Intel/Mobileye 已經(jīng)“相互廝殺”好一段時間…那究竟是誰家解決方案是更好的自動駕駛運(yùn)算平臺選擇？

Nvidia首席執(zhí)行官黃仁勛在CES 2018大力推銷該公司最新的Xavier處理器，將該款芯片稱為驅(qū)動“未來自動駕駛的AI超級計算機(jī)”；而該公司在CES記者會上發(fā)布的最大新聞就是與Uber的合作，未來Uber的共乘服務(wù)車隊(duì)將采用Nvidia的芯片。Xavier處理器內(nèi)含90億晶體管，已經(jīng)開始運(yùn)作，比其他競爭方案“至少領(lǐng)先兩年”。

Intel/Mobileye自駕車解決方案 （來源：Intel/Mobileye）

至于Intel/Mobileye則是提出了“攝影機(jī)優(yōu)先”(camera-first)的自動駕駛車輛策略，也就是藉由擴(kuò)大使用攝影機(jī)為基礎(chǔ)的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)來幫助自動駕駛車輛安全行駛；Mobileye首席執(zhí)行官暨首席技術(shù)官Amnon Shashua在一場記者會上說明了這種策略的背后哲學(xué)，首先也是最重要的，他將開發(fā)Level (L) 2到L4/L5車輛視為同一件事，并表明該公司對于開發(fā)“現(xiàn)在沒有任何用途”的自動駕駛車輛沒有興趣。

Shashua公開批評那些直接投入L4與L5自駕車開發(fā)的競爭對手，表示這種趨勢會引發(fā)對運(yùn)算需求的爆炸性增加；他重復(fù)警告“這并不是科學(xué)研究”，自駕車開發(fā)的成功關(guān)鍵要同時仰賴處理器與高分辨率地圖之“經(jīng)濟(jì)可擴(kuò)展性”(economic scalability)。

Level 2+是什么東東？

我想我們都知道什么是L2、L3與L4/L5自動駕駛車輛，那Level 2+呢？

Mobileye在簡報時提出了一個新的自駕車等級“Level 2 +”；對此技術(shù)顧問機(jī)構(gòu)VSI Labs創(chuàng)辦人暨首席顧問Phil Magney認(rèn)為，那“實(shí)際上是一種營銷術(shù)語，因?yàn)閷⒍ㄎ毁Y源(localization assets)應(yīng)用于L2應(yīng)用程序的動作已經(jīng)發(fā)生。”

他進(jìn)一步解釋：“如我們所知，現(xiàn)在的L2是比自適應(yīng)巡航控制(adaptive cruise control)搭配主動式防車道偏離(active lane keeping)更多一點(diǎn)點(diǎn)，但如果跟隨的車輛開走了或是車道線難以辨識，這些功能最終證明是會有問題的。”

Magney也指出，利用定位資材(例如GM以Supercruise所實(shí)現(xiàn)的)能強(qiáng)化安全性與系統(tǒng)性能，藉由將地圖繪制與定位信息添加到量產(chǎn)汽車上，L2+代表的是L2在安全與性能上的升級；Mobileye的REM支持這種模型，但該公司并不是唯一提供這種類型解決方案的廠商。

瑞薩(Renesas)知名的R-Car系列SoC主要是為車用資通訊娛樂裝置設(shè)計，這家日本芯片大廠要如何進(jìn)軍自動駕駛車輛領(lǐng)域？

在CES 2018，車用芯片領(lǐng)導(dǎo)廠商瑞薩邀請客戶以及媒體試乘自動駕駛車；該公司到目前為止有6輛測試車，其中有4輛搭載瑞薩芯片的Lincoln轎車是全自動駕駛測試車輛，2輛Cadillac則是被設(shè)計為“感知汽車”(perception cars)，配備由瑞薩芯片實(shí)現(xiàn)的ADAS功能。

Renesas在CES現(xiàn)場提供自駕車試乘 （來源：EE Times）

瑞薩電子美國分公司車用系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門先進(jìn)系統(tǒng)創(chuàng)新總監(jiān)Craig Johnson接受EE Times訪問時表示，該公司對于自動駕駛車輛的開發(fā)，是大量生產(chǎn)車型與功能安全性為考慮；而瑞薩也正在測試對車廠以及一線汽車零組件供應(yīng)商來說必備的各方面技術(shù)，以打造安全、具成本效益的自動駕駛車輛。

而顯然自動駕駛車輛需要配備各種功能的大量傳感器，舉例來說，筆者試乘了在車頂上配備9支攝影機(jī)、1個360度光達(dá)(lidar)的自動駕駛輛，此外還有兩個未使用到的雷達(dá)以及2部立體視覺攝影機(jī)。驅(qū)動瑞薩自動駕駛車輛的是該公司R-Car V3M芯片，該芯片主要是支持前向攝影機(jī)應(yīng)用。

此外還有R-Car H3，據(jù)說此主要用于車用資通訊娛樂系統(tǒng)的芯片，除了運(yùn)算能力超越前一代R-Car H2，符合ISO 26262 (ASIL-B)車用安全性標(biāo)準(zhǔn)，并支持強(qiáng)化的安全功能與強(qiáng)韌度。而根據(jù)負(fù)責(zé)導(dǎo)覽自駕車試乘的瑞薩ADAS與自動駕駛系統(tǒng)部門總監(jiān)John Buszek表示，目前裝設(shè)在該全自動駕駛測試車輛上的9支攝影機(jī)，是由6顆R-Car V3M芯片所驅(qū)動。

瑞薩在試乘車的后行李廂配備了兩套R-Car H3 (其中一套為備援，)，還有一部PC，不過并非用以驅(qū)動車輛，而只是純粹為了在試乘車內(nèi)的屏幕上顯示車輛所看到的畫面 （來源：EE Times）

瑞薩展示的全自動駕駛Lincoln車款也展示了在定位方面的強(qiáng)大功能，是透過融合GPS、光達(dá)以及高質(zhì)量、高分辨率的地圖繪制所實(shí)現(xiàn)；當(dāng)試乘車第一次行駛過某個路段未看到施工標(biāo)志時，車輛會實(shí)施地圖比對方法并在第二次行駛前透過空中下載更新圖資。

目前瑞薩的全自動駕駛車輛合作伙伴包括德國汽車視覺平臺開發(fā)商Hella Aglaia、現(xiàn)已隸屬于BlackBerry的實(shí)時操作系統(tǒng)開發(fā)商QNX以及加拿大滑鐵盧大學(xué)(University of Waterloo)。

而在被問到瑞薩從自動駕駛車輛測試中學(xué)到了哪些經(jīng)驗(yàn)，Buszek表示：“要學(xué)的還有很多，自動駕駛是很困難的；”因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境會有許多不能預(yù)期的挑戰(zhàn)，例如CES所在的美國拉斯韋加斯就突然下了一場雨，使得測試車輛得在夜間行駛時分辨反射在人行道上的霓虹燈招牌。而他強(qiáng)調(diào)瑞薩的目標(biāo)是開發(fā)高整合度、具成本效益、功耗優(yōu)化且安全的芯片。

即插即用的自動駕駛方案

我們何時可以替換自動駕駛車輛上的硬件與軟件組件？

技術(shù)顧問機(jī)構(gòu)VSI Labs創(chuàng)辦人暨首席顧問Phil Magney堅信應(yīng)該要有即插即用的自動駕駛方案，而在CES 2018發(fā)布DriveCore硬件堆棧的汽車零件供應(yīng)商偉世通(Visteon)，就是這個生態(tài)系統(tǒng)中的最新成員之一；Visteon的架構(gòu)能支持包含來自多家處理器供應(yīng)商之處理堆棧(processing stack)選項(xiàng)的子板。

還有另一個例子是已經(jīng)隸屬于三星(Samsung)的Harman；Magney表示，該公司提供了一種名為DRVLINE的開放性開發(fā)平臺概念，并展示了可替換的硬件與軟件元素，還有包括算法、傳感器與處理器堆棧在內(nèi)的多位合作伙伴：“以上兩家公司的自動駕駛車輛解決方案，都包含開放性軟硬件架構(gòu)以及開發(fā)工具?！?/p>

新一代的傳感器與模塊

我們都了解自動駕駛車輛需要備援(redundancy)，但有沒有什么新傳感器技術(shù)已經(jīng)準(zhǔn)備好取代其他傳感器？

我們已經(jīng)看到傳感器技術(shù)有顯著的進(jìn)步，例如安霸(Ambarella)就展示了一種新的計算機(jī)視覺架構(gòu)，能提供立體視覺處理以及深度學(xué)習(xí)感知算法；此外該公司還展示其立體攝影機(jī)如何能在屏幕上的3D結(jié)構(gòu)中偵測未經(jīng)訓(xùn)練的物體。

隸屬Ambarella旗下的VisLab創(chuàng)辦人Alberto Broggi表示，相較于能夠每秒產(chǎn)生200萬個3D點(diǎn)的光達(dá)，其長距離立體攝影機(jī)能每秒擷取800萬至900萬個3D點(diǎn)。那Ambarella的計算機(jī)視覺芯片能取代光達(dá)嗎？Broggi指出是有可能的，但這并不一定是該公司的意圖。

還有德州儀器(TI)展示該公司的高整合度雷達(dá)傳感器單芯片，能在76~81GHz頻段運(yùn)作；該組件采用TI的低功耗45納米RFCMOS制程，配備ARM R4F處理器以及一個硬件加速器，可以在芯片內(nèi)支持必要的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理。

TI的雷達(dá)與分析處理器部門總經(jīng)理Sameer Wasson解釋，該精準(zhǔn)的低功耗雷達(dá)系統(tǒng)，封裝尺寸非常小；其長距離雷達(dá)能在小于1度的角度精準(zhǔn)度以及300公里時速下，偵測機(jī)車、汽車以及其他動態(tài)物體，短距離雷達(dá)則能以高精準(zhǔn)度偵測80公尺距離的動態(tài)物體。

TI的高整合度雷達(dá)傳感器 （來源：EE Times）

VSI Labs的Magney觀察指出，雷達(dá)技術(shù)在分辨物體方面越來越有進(jìn)步，而且盡管不如光達(dá)細(xì)致，也能制作點(diǎn)云；Magna、恩智浦(NXP)與TI都號稱能提供支持各種偵測應(yīng)用的精密雷達(dá)。如NXP汽車業(yè)務(wù)部門首席技術(shù)官Lars Reger表示，高分辨率成像雷達(dá)的長期目標(biāo)，是結(jié)合非常高分辨率的視覺處理器以及成像雷達(dá)，最終取代光達(dá)。

***的聯(lián)發(fā)科(MediaTek)則在CES 2018展示了首款CMOS雷達(dá)，該公司負(fù)責(zé)車用業(yè)務(wù)的副總經(jīng)理徐敬全(JC Hsu)表示，該公司的毫米波(mmWave)雷達(dá)能運(yùn)作于76~81GHz，偵測10~15公尺距離內(nèi)的障礙物，可取代目前汽車用以偵測較近距離物體的超音波裝置。

不過盡管有眾多新競爭技術(shù)冒出頭，光達(dá)技術(shù)也未停滯不前；Magney表示，已看到一些搭配飛行時間(ToF)閃光燈裝置的創(chuàng)新光達(dá)方案，支持更高分辨率以及精確的深度；例如TetraVue就是一家提供「4D光達(dá)視頻攝影機(jī)」的供應(yīng)商，結(jié)合高畫質(zhì)視頻與光達(dá)以精確擷取大視覺范圍與距離的運(yùn)動與景深。

還有一家公司AEye是在CES 2018發(fā)布一款以該公司iDAR為基礎(chǔ)的靜態(tài)、低成本系統(tǒng)；其iDAR技術(shù)是一種機(jī)器感知傳感器，以模仿大腦視覺皮質(zhì)(visual cortex)所設(shè)計；當(dāng)該系統(tǒng)擷取某個畫面場景時，會賦予關(guān)鍵物體較高的分辨率，因此支持快速、動態(tài)感知的智能數(shù)據(jù)收集，也能強(qiáng)化路徑規(guī)劃。