5G技術(shù)將對(duì)自動(dòng)駕駛發(fā)展帶來(lái)什么影響？

自動(dòng)駕駛是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算等新一代信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，包括谷歌、百度、阿里、豐田、福特，所有世界頂級(jí)的互聯(lián)網(wǎng)及巨頭廠商都在布局研發(fā)自動(dòng)駕駛，它是當(dāng)前全球汽車(chē)與交通出行領(lǐng)域智能化和網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展的主要方向，已成為各國(guó)爭(zhēng)搶的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，而自動(dòng)駕駛的核心技術(shù)也在近年來(lái)以迅猛的速度發(fā)展。

5G技術(shù)

汽車(chē)是5G應(yīng)用的重要場(chǎng)景。在4G時(shí)代，我們對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的理解是車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)，而在5G時(shí)代，車(chē)聯(lián)網(wǎng)意味著V2X（Vehicle to X，車(chē)聯(lián)萬(wàn)物）。當(dāng)車(chē)輛與整個(gè)交通系統(tǒng)互聯(lián)（包括但不限于其他交通參與者、交通信號(hào)燈、道路信息），每輛車(chē)都能實(shí)時(shí)獲取周?chē)?chē)輛的速度、轉(zhuǎn)向信息，從而能避免事故的發(fā)生；每輛車(chē)也都能獲取實(shí)時(shí)路況信息，交通管理系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)路況調(diào)整交通信號(hào)，從而大幅減少擁堵。

5G技術(shù)將對(duì)自動(dòng)駕駛帶來(lái)極大的幫助?，F(xiàn)在主流的自動(dòng)駕駛技術(shù)路線完全依賴車(chē)輛自身的感知能力，車(chē)上必須搭載價(jià)值數(shù)十萬(wàn)元的激光雷達(dá)等一系列傳感器，然而探測(cè)的距離和精度依然有待提升。同時(shí)，視野盲區(qū)和其他車(chē)輛的不可預(yù)估性都意味著風(fēng)險(xiǎn)的存在。

在獲得5G技術(shù)的助力之后，在很多情況下車(chē)輛不再需要去主動(dòng)感知其他車(chē)輛，因?yàn)閷?duì)方的信息早就通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到了你的車(chē)上，你和你的車(chē) 不需要看到它，就能知道它的存在。在這樣的“上帝視角”下，傳感器的重要性大幅降低了，但自動(dòng)駕駛卻因此更簡(jiǎn)單、更便宜，也更可靠、更安全。

識(shí)別技術(shù)

識(shí)別技術(shù)主要包括三個(gè)方面，路面、靜態(tài)物體和動(dòng)態(tài)物體。對(duì)于動(dòng)態(tài)物體，不僅要檢測(cè)還要對(duì)其軌跡進(jìn)行追蹤，并根據(jù)追蹤結(jié)果，預(yù)測(cè)該物體下一步的軌跡（位置）。這在市區(qū)，尤其中國(guó)市區(qū)必不可少，最典型場(chǎng)景就是北京五道口：如果你見(jiàn)到行人就停，那你就永遠(yuǎn)無(wú)法通過(guò)五道口，行人幾乎是從不停歇地從車(chē)前走過(guò)。人類(lèi)駕駛員會(huì)根據(jù)行人的移動(dòng)軌跡大概評(píng)估其下一步的位置，然后根據(jù)車(chē)速，計(jì)算出安全空間（路徑規(guī)劃），公交司機(jī)最擅長(zhǎng)此道。無(wú)人駕駛汽車(chē)同樣要能做到。要注意這是多個(gè)移動(dòng)物體的軌跡的追蹤與預(yù)測(cè)，難度比單一物體要高得多。這就是 MODAT（Moving Object Detectionand Tracking）。也是無(wú)人駕駛汽車(chē)最具難度的技術(shù)。

V2X技術(shù)

車(chē)用無(wú)線通信技術(shù)（Vehicle to Everything ，V2X）是將車(chē)輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術(shù)，其中V代表車(chē)輛，X代表任何與車(chē)交互信息的對(duì)象，當(dāng)前X主要包含車(chē)、人、交通路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)。V2X交互的信息模式包括：車(chē)與車(chē)之間（Vehicle to Vehicle，V2V）、車(chē)與路之間（Vehicleto Infrastructure ，V2I）、車(chē)與人之間（Vehicle to Pedestrian，V2P）、車(chē)與網(wǎng)絡(luò)之間（Vehicle toNetwork，V2N）的交互。V2V技術(shù)允許車(chē)輛通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)自身及前方的實(shí)時(shí)信息來(lái)預(yù)防事故的發(fā)生，從而減少駕駛時(shí)間，最終實(shí)現(xiàn)改善交通環(huán)境，減少交通擁堵的目的。

V2I技術(shù)通過(guò)無(wú)線的方式幫助車(chē)輛和路側(cè)的交通設(shè)施實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，主要應(yīng)用包括交叉路口安全管理、車(chē)輛限速控制、電子收費(fèi)、運(yùn)輸安全管理，以及道路施工和限高警示等。這項(xiàng)技術(shù)會(huì)推動(dòng)交通設(shè)施智能化，包括禁止駛?cè)霟魳?biāo)、天氣信息系統(tǒng)等交通設(shè)施都可進(jìn)化為通過(guò)多種算法可識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)情況并自動(dòng)采取警示措施的智能交通設(shè)施。

目前V2X領(lǐng)域分為Dsrc和C-V2X兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)陣營(yíng)。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)由于擁有全球最大的4G LTE網(wǎng)絡(luò)和成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，并且對(duì)Dsrc技術(shù)上沒(méi)有太多積累，因此有分析認(rèn)為國(guó)內(nèi)V2X發(fā)展會(huì)向C-V2X傾斜。

人機(jī)交互技術(shù)

人機(jī)交互技術(shù)，尤其是語(yǔ)音控制、手勢(shì)識(shí)別和觸摸屏技術(shù)，在全球未來(lái)汽車(chē)市場(chǎng)上將被大量采用。自動(dòng)駕駛汽車(chē)人機(jī)交互大屏的設(shè)計(jì)，其最終目的在于提供好的用戶體驗(yàn)，增強(qiáng)用戶的駕駛樂(lè)趣或駕駛過(guò)程中的操作體驗(yàn)，它更加注重駕駛的安全性，這樣使得人機(jī)界面的設(shè)計(jì)必須在好的用戶體驗(yàn)和安全之間做好平衡，很大程度上安全始終是第一位的。自動(dòng)駕駛汽車(chē)人機(jī)界面應(yīng)集成車(chē)輛控制、功能設(shè)定、信息娛樂(lè)、導(dǎo)航系統(tǒng)、車(chē)載電話等多項(xiàng)功能，方便駕駛員快捷地從中查詢、設(shè)置、切換車(chē)輛系統(tǒng)的各種信息，從而使車(chē)輛達(dá)到理想的運(yùn)行和操縱狀態(tài)。未來(lái)車(chē)載信息顯示系統(tǒng)和智能手機(jī)將無(wú)縫連接，人機(jī)界面提供的輸入方式將會(huì)有多種選擇，通過(guò)使用不同的技術(shù)允許消費(fèi)者能夠根據(jù)不同的操作、不同的功能進(jìn)行自由切換。

高精度地圖

高精地圖擁有精準(zhǔn)的車(chē)輛位置信息和豐富的道路元素?cái)?shù)據(jù)信息，可以幫助汽車(chē)預(yù)知路面復(fù)雜信息，如坡度、曲率、航向等。和傳統(tǒng)相比具有更高的實(shí)時(shí)性。由于道路路面經(jīng)常發(fā)生變化，如道路整修、標(biāo)識(shí)線磨損或重漆、交通標(biāo)識(shí)改變等，這些改變都要及時(shí)反映在高精地圖上。高精地圖將更強(qiáng)調(diào)空間的三維模型以及精度，將精度從米級(jí)降到厘米級(jí)，必須非常精確的顯示路面上的每一個(gè)特征和狀況。

決策技術(shù)

決策是無(wú)人駕駛體現(xiàn)智能性的核心的技術(shù)，相當(dāng)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的大腦，它通過(guò)綜合分析環(huán)境感知系統(tǒng)提供的信息，及從高精度地圖路由尋址的結(jié)果，對(duì)當(dāng)前車(chē)輛進(jìn)行規(guī)劃（速度規(guī)劃、朝向規(guī)劃、加速度規(guī)劃等），并產(chǎn)生相應(yīng)的決策（跟車(chē)、換道、停車(chē)等）。規(guī)劃技術(shù)還需要考慮車(chē)輛的機(jī)械特性、動(dòng)力學(xué)特性、運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。常用的決策技術(shù)有專(zhuān)家控制、隱馬爾科夫模型、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等。

定位技術(shù)

除了GPS與慣性傳感器外，我們通常還會(huì)使用LiDAR點(diǎn)云與高精地圖匹配，以及視覺(jué)里程計(jì)算法等定位方法，讓各種定位法互相糾正以達(dá)到更精準(zhǔn)的效果。隨著自動(dòng)駕駛的發(fā)展，定位技術(shù)也一定會(huì)不斷優(yōu)化。

目前自動(dòng)駕駛的技術(shù)基本上都源自機(jī)器人，自動(dòng)駕駛汽車(chē)可以看做是輪式機(jī)器人外加一個(gè)舒適的沙發(fā)組成。機(jī)器人系統(tǒng)中定位和路徑規(guī)劃是一個(gè)問(wèn)題，沒(méi)有定位，就無(wú)法規(guī)劃路徑。厘米級(jí)實(shí)時(shí)定位是目前自動(dòng)駕駛最大的挑戰(zhàn)之一。對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，定位主要靠SLAM與先驗(yàn)地圖（Prior Map）的交叉對(duì)比。

通信安全技術(shù)

自動(dòng)駕駛汽車(chē)通過(guò)車(chē)輛網(wǎng)接入網(wǎng)格的同時(shí)，也帶來(lái)了信息安全的問(wèn)題，在應(yīng)用中，每輛車(chē)及其車(chē)主的信息都將隨時(shí)隨地地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中被感知，這種顯露在網(wǎng)絡(luò)中的信息很容易被竊取、干擾甚至修改等，從而直接影響智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)體系的安全，因此在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)中，必重視信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)的研究。
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