在大学里孵化智能汽车,清华是如何做到的?

2016-07-07 20:35:54来源: 车云网

根据资料记载,早在上个世纪90年代中期,清华大学汽车工程系智能车辆研究团队的成员就开始在国外从事相关研究了,从那时起,他们就已经开始开展与汽车智能领域国内外的合作。随着近两年智能汽车进入爆发期,清华大学智能车辆研究团队在做什么?

修正行业智能汽车观

过去几年,清华大学汽车工程系主任李克强参加行业论坛时,交流内容中有一部分始终未变——梳理、更新汽车行业新技术的概念。在他看来,正是因为概念混乱,阻碍了从业者对汽车行业高新技术变革的全局了解。

智能汽车是李克强的主要研究领域,在他的演讲PPT中,我们都可以看到开篇保留的概念框架科普。

李克强认为,当前智能汽车的发展正在往自主智能化和网联化两个方向进阶,前者依靠自身装配的传感器来感知环境,完成“孤岛式”自动驾驶,后者通过让本车与周围车辆、基础设施交换信息,实现联网情况下自动驾驶。两个方向发展到最终都能完全解放人类双手,并且最终相互结合,成为李克强口中的“智能网联汽车”。

智能汽车要放到整个智能交通系统中讨论,因此车联网与汽车产生的交集远远不止汽车本身。被广泛使用的车联网概念,不仅包括了电商、服务、智能制造,还应包括下一代智能交通系统(人车路一体化的交通系统)及其所属的智能网联汽车。

另一项已经达成的共识是,电动车平台更加适合智能网联技术的推进,智能网联技术也可以方便解决电动车充电节能等难点问题,电动车、智能车作为一个有机整体可以相互结合,重新架构,把清洁能源动力、电控化底盘、智能信息交互聚集在一起,形成新一代智能环境友好型汽车。

最难的是发现哪些方向更值得研究

目前清华大学有关智能网联汽车的研究,正是在上述概念框架下展开的。目前团队5位教授、6位副教授、15位博士后、80名博士及硕士研究生,都在进行相关方向的探索。

按照大框架,研究主要分为智能车辆和智能环境友好型车辆两个方向。前者结合当下趋势,对上文提到的自主式与网联式智能汽车技术进行细分研究,后者则是将智能化、互联化、电气化结合,定义、探索环保节能的智能汽车。

此前长安在厂区展示的自动驾驶L3级长安睿骋测试平台,就由清华大学智能车辆团队参与搭建,北京车展北汽提供APP约车试乘试驾,在特定区域展示的低速全自动驾驶汽车,清华智能车辆团队也是最要的参与者。

清华大学相关研究人员向车云菌介绍,实车仅仅是一个测试平台,一个检验技术的载体。“在首个平台完成之后,第二第三款平台的搭建,就迅速了很多。”真正的核心部分仍然是平台背后的技术实力。

除了试验平台show实力,智能车辆团队给出了9个具体的研究方向的技术积累:

其中一些课题,团队主要在构建新技术体系框架,比如在驾驶员行为特征分析和建模方向的研究中,研究人员将驾车置于复杂的行车场景中进行“行车风险场”的框架讨论,提出了“行车风险场”应该由“势能场、动能场、行为场”三者共同构成,同时在测试平台上进一步检验与完善细节。

除此之外,团队工作在现有基础上持续深入,解决复杂场景的应用。以环境感知的计算机视觉技术为例,不同于市面上主流的车道线和前车行人检测等功能,团队成员在研究更加复杂的行人意图分析,不仅要做到检测与发现行人,还要预测醉酒等特殊情况下行人的运动轨迹。

如果略作总结,智能车辆团队关注的,是直接与需求相关的基础研究:

(1)智能汽车全状态参数估计与多源信息融合

(2)智能汽车路径规划及自主决策方法

(3)汽车人机共驾及协同控制理论

(4)智能汽车系统动力学及其多目标控制

(5)智能汽车编队及多车协同控制

(6)智能网联汽车通信技术与数据平台建设

(7)自动驾驶高精度地图、车辆环境感知及高精度定位导航

(8)智能汽车的测试评价与示范运行

(9)智能网联汽车技术战略与商业模式研究

在交流中,研究人员多次提到,最难的其实是发现“现阶段哪些方向更值得研究”。科研前线需要在领域内保持特有的敏感,上述列出的9个方向是团队根据技术发展现状,确定的研究任务。值得注意的是,除了单纯在智能网联汽车技术上挖掘更多可能,商业模式也在成为一个课题。

产学研如何打通?

智能车辆团队的大部分应用研究都在以企业项目合作的形式推进,一汽、东风、上汽、长安、丰田、日产、本田、五十铃、通用、大众、戴姆勒、宝马、奥迪等车企都与清华智能车辆团队有联合研究。除拥有“清华大学-戴姆勒汽车 可持续交通研究中心”以外,最近的一则新闻,是“清华大学-日产智能出行联合研究中心”成立,开始针对中国市场的电动汽车和自动驾驶技术开展研发工作。

对于智能车辆团队和企业的分工,研究人员向车云菌列举了一个“伸手拿桌上水杯喝水”的例子,类比自动驾驶研究中,不同角色的任务。

智能车辆团队负责研究探索整个动作的执行步骤,包括:判断水杯方向、伸出手、握住水杯,然后拿到嘴边喝水。企业在工程化过程里将考虑更多细节,比如老人还是小孩抓水杯用多少力度,手到水杯之间有没有障碍物从哪个方向伸过去等等。

简单总结的话:

智能车辆团队在与车企配合的过程中,负责提供系统、基础的算法框架搭建,使用场景可能会有些理想化。围绕在框架周边的具体细节与结合实际行车考虑的优化,比如传感器成本和数据准确性等等,这些都在产品化过程中解决。

为了让靠谱的技术创新走向市场,更好实现产学研间的桥梁搭建,清华大学与苏州市政府在2011年共建成立了清华大学苏州汽车研究院,用于汽车高新技术的转化及高新企业的孵化,已取得很好的产业化成果 。

在角色分工上:

智能车辆研究团队做更加前沿的研究,未来两三年内量产产品的前期开发测试将在清华大学苏州汽车研究院完成,清华汽车工程系学生聚集在平台之上,由平台孵化一些创业公司并提供技术支持,创业公司会负责工程部署和市场销售。

目前平台上已经培养了包括苏州绿控传动科技有限公司、苏州智华汽车电子有限公司、苏州清研微视电子科技有限公司、常州易控汽车电子有限公司、苏州凌创电子系统有限公司在内的一批汽车高新技术企业。

这些公司在未来的产品研发上构筑了相互配合的整体。比如苏州智华公司主营基于计算机视觉的驾驶辅助系统,产品现已在包括长安、广汽及东风日产等乘用车企业前装配套。优达斯公司主要产品是可用于自动泊车、探测距离达5米的超声波雷达。两家未来会将摄像头和超声波雷达做软件层面的融合,预计明年年初出Demo产品。

因为共处一个平台的优势,智华和优达斯会在前期配好通讯协议,确定用什么格式输出和接收数据,讨论如何将反馈给到驾驶员。这对于未来需要多方合作的智能汽车研究,涉及感知-分析-控制各个环节的“清华帮”,在数据共享和配合上拥有原初优势。

在一次演讲中,李克强介绍了清华在智能汽车领域的产业化规划,会从集成化驾驶辅助向半自动化、高度自动化、全自动化推进。不远的将来,自动紧急制动、主动避撞系统、全自动泊车等产品都会经由整个清华产业化平台孵化。在产学研体系中,每个环节的工作都紧紧相扣,然后在需求驱动下,把“如何拿到水杯喝水”落地为现实。

关键字:智能汽车  清华

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016070715788.html
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