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一文读懂!V2X凭什么成为自动驾驶的千里眼

origin创课 车东西2017/10/25

导语:汽车产业经历剧变,自动驾驶浪潮来袭。是被浪潮吞没,还是屹立于浪潮之巅?如何摘得“人工智能项目之母”桂冠, […]

导语:汽车产业经历剧变,自动驾驶浪潮来袭。是被浪潮吞没,还是屹立于浪潮之巅?如何摘得“人工智能项目之母”桂冠,用智能代替双手掌控车辆?从9月14日起,智东西重磅推出9堂自动驾驶系列课。9位实战派导师将为大家奉献超过810分钟的系统讲解和深度互动,完成对 33个知识点的专业拆解,和你一起建立未来汽车的知识壁垒。

自动驾驶系列课第1课由乐视车联网总监陈昆盛主讲,主题为《自动驾驶离不开的V2X技术》。我们特别精选了一些干货,先睹为快。

要点速览

1、V2X的技术特点:

V2X即Vehicle to Everything,代表汽车与万物的网络连接。为什么说自动驾驶离不开V2X?因为自动驾驶现在主要依赖的摄像头、毫米波雷达、激光雷达都是“近视眼”,无法看见超过200米的情况。而V2X通过低延时、高可靠的网络连接交互,能够为让自动驾驶具有更强的探测能力——看得更远,乃至看到拐角之后。

2、V2X的标准之争:

V2X内部分化出两个技术阵营——中国(加上美国的高通公司)支持的是和4G网络原理相同的C-V2X,而美日欧大力发展从WiFi技术原理演化而来的DSRC。较晚诞生的C-V2X正在快速发展,并且赢得了通信标准制定组织3GPP的支持。

3、V2X的应用场景:

V2X应用场景分为车对广域网(V2N)、车对车(V2V)、车对基础设施(V2I)、车对人(V2P),目前车对车通信中的协同式自动驾驶车队进展较快——就是一排车靠V2V的支持紧密列成一排,前车刹车信号实时传递到后车,不怕撞车!这样的车队收益明显(节能减排),商业模式清晰,有望先行落地。

4、V2X商业化挑战:

  • 推广V2X应该先行改造车辆设备,还是先改造其他设施?
  • V2X性能要求上是要“高价高配”还是“低价标配”?
  • V2X建设成本巨大,应该如何摊薄?应尤其是在发展的启动阶段,该由谁来买单?
  • 如何V2X顺利整合到车载电子系统中,而不形成相互干扰?

5、基于V2X,车联网将创造大量全新、现有的互联网所不具备的连接。除了为自动驾驶服务,这些连接还将催生其他新的商业模式与更广阔的想象空间。

主讲实录

陈昆盛:大家好,我是来自乐视的陈昆盛,很高兴能有机会跟大家在这里进行交流,也非常感谢智东西团队组织这个活动。

今天主要的内容是关于V2X,按照习惯,我先把要演讲的主题跟大家解释一下,为什么叫做自动驾驶离不开的V2X技术。

大家可能会觉得这个题目很奇怪,因为现在市面上已经有很多公司和人在做自动驾驶了,且很多都没有用到V2X,那为什么这个命题会叫做自动驾驶离不开的V2X呢?大家都知道是分不同的层级的,而在不同的层级里面,它所需要的感知技术和不同的决策技术是不一样的,在这里面我们讲的是一个全场景的自动驾驶,可能需要有V2X的介入,才能更好的融合,做到一个更好的全场景自动驾驶的商业化方案。

或者说我们只是做像特斯拉或者其他很多公司在做的level 2或者level 3这种类似部分场景的自动驾驶技术或者产品的话,理论上我们不用V2X也可以解决这些问题,但是我们可以想象一个场景,如果自动驾驶是在一个十字路口,当我们看不到侧方被建筑遮挡住的,这个时候我们单靠现在的激光雷达,摄像头以及毫米波雷达是没法解决这个障碍物的信息的。

所以对于V2X来说,更多的是自动驾驶在未来更高等级以及更高场景的情况下,可能需要这么一个技术的介入。

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今天讲的内容主要分为这几个部分,第一部分是关于V2X的技术特点;第二部分是在这技术特点之下我们会讨论一下基于V2X现有的不同标准,而V2X的标准之争或者说不同的标准之间差异性的内容;第三部分和第四部分分别会介绍一下V2X的应用场景和V2X的技术挑战。在这四部分讲完以后,大家如果有什么问题,可以随时进行交流。

什么是V2X?

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V2X可以用三句话来解释:1、它是一种智能交通的新概念;2、它是一种无线信息交互的技术,这个无线信息交互的技术主要是从车和其他实体之间的一个交互,我们知道X一般指的是Everything,也就是其他部分的内容。一般现在在V2X领域里面,我们会把它分为四块,车和车之间的通信,车和路边基础设施的交互,车与人的交互,跟网络运营商Network网络的一个叫V2N的交互;3、它是一个汽车通信系统,这里主要强调的是每辆车都是作为整个通信网络的一个实体。

从这个视频大家可以看到几个东西,第一部分讲的是V2X一般会用在哪些场景,大家可能看到一开始讲到的就是自动驾驶状态,把V2X模式设为on的状态下,那么V2X可以起到很好的传感作用;第二部分是从智慧交通的角度去阐述V2X的作用,大家可以看到里面有包含到比如说减少事故,提高效率,减少拥堵等内容。它也讲到了V2X的不同标准,同时也讲到了DSRC,也就是我们经常听到的802.11P,DSRC(Dedicated Short Range Communications)即专用短程通讯技术,后面我也会接着往深度去讲。对于DSRC来说,现在美国,欧洲和日本是用的比较多的,而LTE-V目前主要是咱们中国在推进这件事,另外3GPP也在推进这个事情。最后一部分还演进了一下,主要讲5G能给我们带来一些什么样的改变。通过这个视频我也想跟大家聊一下,其实车联网这个概念,它也有广义的车联网和狭义的车联网,其实大家在说V2X,X如果是指Everything的话,那实际上他有一部分是连到云端去的,那么云端就可以承担很多的业务和服务带给我们的车主和用户。那么这个车联网的概念可能是在十几年前的时候当时提的车联网,大概是这么一个范畴。

现在大家说的是更广泛的车联网的概念,除了我们车跟云端这部分的连接之外,我们把它扩展到更大的一个部分,比如车跟车,车跟人,车跟运营商的网络以及车跟路边的交通设施,比如与红绿灯等交通设施的交互,所以在后面我们交流的时候,我们说车联网相关概念的时候,V2X也是以比较广义的概念来谈这个事情。

通过视频我们可以对V2X有了一个大概的了解,相信也能给大家有一个初步的概念和理解,那么接下来我们讲下面的内容。

V2X全球发展概况

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我们一直在说V2X是一个很好的技术,很好的东西,那么我们肯定会关心V2X现在整体的发展动向是什么情况,当然我们也会关心世界上各个国家和地区,他们都是怎么来推进这件事情的。

我们来看一下上面这张图。左边是欧洲部分,我们可以看到欧洲从2012年的时候欧盟就提了SARTRE计划来做V2X自动驾驶车队的一个项目,SARTRE项目后面我还会再介绍,在讲V2X使用场景的时候再跟大家讲。同时在2016年的时候,奔驰以及欧洲ITS走廊也做了很多基础设施的搭建,所以欧洲是一直在致力于推广这件事情。

再往右一点就是我们亚洲部分。亚洲这部分其实LTE-V在中国也是在大力地推广,同时这里面也会牵扯到很多要素,从政治,经济以及环境的因素去考虑,我们国家是准备大力去推广LTE-V技术的,同时在这个行业里面大家都知道中国现在有六大智能网联技术的示范区也都在建设;同时我们都知道韩国在2017年6月份他们的C-ITS项目开始运转,有2000多台车已经在参与测试了,同时新加坡宣布在2018年的时候要全面部署V2X的设备;往右是日本,其实日本也是比较大胆的往前走的,因为日本以前就好像一直在规划自己的ITS的内容,在V2X出来之前其实他们在智能交通这一块做的是比较多的,那么在V2X这个技术出现以后它们也一直在推进这件事情,以丰田为首,其实在2015年的时候丰田已经部分选装了V2X的设备,那么后面我们在一些PPT里面,也会讲到丰田怎么利用V2X把ADAS的一些追求做得更好。

再往右我们会看到就是美国这边,如果大家之前有关注过V2X的话,可以发现美国一直在很积极地推进V2X的建设,甚至他们想把V2X提高到国家立法的高度去做这件事情。其实在上一届奥巴马政府的时候,他就准备在离任之前把它作为一个立法强行去推进这些事情,当然后来因为某些要素阻碍了,因此这件事情没有推动成功,但是现在新的政府也还在继续地做这件事情,同时他们建议在新型车上面搭载V2V的技术。

在2017年的时候,通用也是比较积极的推进这个V2X的技术,在它2017年的凯迪拉克CTS的车型上面,进行V2X技术的选装,也就是用户可以根据自己的需求去决定是否购买这个技术。然后再往右是高通,最近大家应该也看到了高通发布9150的芯片,这个芯片是基于3GPP R14技术的,同时高通号称在后面的V2X会有更大的战略布局,大家也可以去关注一下高通下一步的步骤。

2015年的时候大家应该都听过关于M-city的消息,也就是密西根大学安娜堡里面的M-city,在M-city里面实际上已经部署了很多自动驾驶以及针对V2X测试和验证所需要的一些路边设备,如果说我们车已经存在V2X技术的话,可以到M-city里面去做相关的测试和验证。

V2X的意义

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大家可以看到,各个国家和地区都已经在很积极的推进V2X这一项技术,这些国家和地区为什么很积极地做这件事情呢?那我们来看一下接下来这页PPT里面的内容,我们可以看到V2X带来的意义在哪里。可以分为三部分:

第一个部分,美国公路局他们一直认为V2X可以避免81%的轻型碰撞事故,这也是为什么美国政府一直很积极地推荐V2X这个技术的原因之一,他们觉得V2X技术可以很大程度地来保证我们的驾驶员和乘客的安全;

第二部分,我们可以看到V2X可以很好地提高效率,效率指的是在汽车在路面上的拥堵以及各方面的一些更高效的交通出行,这个后面在讲协同式自动驾驶车队时也会提及到。同时大家也可以想象得到V2X有一个很典型的场景,我们希望把它叫成“绿波场景”,它可以判断当前辆车离前方红绿灯的距离,然后来改变红绿灯的状态,比如对于一些紧急的车辆来说,通过对路边设备红绿灯的控制,可以让车辆一路通行,可以让尽可能多的车辆通行,从这种角度上来说可以很大地提高汽车的通行效率;

第三部分,从环境角度来考虑,美国环境保护署认为14%的温室气体排放都是由于交通问题,同样在后面给大家介绍一个基于V2X的协同式自动驾驶车队的时候,我也会有一些数据给到大家,为什么它可以更好地去降低碳排放以及一些关于尾气的问题。我们可以想象一个场景,比如说我在开车的时候看到前面有个红灯,那我可能就停下来了,但有时候我没法判断出这个红绿灯还有多少秒,我可能会多踩一脚油门往前冲一点,但实际上在我往前冲的时候,它变成了红灯,我又要马上踩刹车停下来,所以在这过程中就无形地增加了很多油耗以及排放。

1,V2X的技术特点

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前面我们介绍了V2X是一项什么样的技术,也给大家一个大概的意向。这部分会来介绍一下V2X的技术特点,这里我放了两个PPT,第一页大家可以看到就是一个目录,第二页是一个关于特斯拉的事故,那么通过这个事故我们可以一起来分析一下这个事故是怎么发生的,然后也可以从中挖掘出V2X一些实际的意义。

请大家看一下这页PPT左上角这张图,从这张图大家可以看到,上面有三个标记,就相当于是这个事故发生的三个过程:

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Step 1:Trailer turns left in front of the Tesla,讲的是有一辆货车在特斯拉前面左转;

Step 2:Tesla doesn’t stop,hitting the trailer and traveling under it。就是说这辆特斯拉没有看到这辆车,这辆特斯拉它当时是属于Autopilot这么一个状态,而它当时并没有停下来,就直接撞到这辆货车上面去了,然后从货车的下面直接穿过去了;

Step 3:Tesla veers of road and strikes two fences and a power pole,大家可以看到这辆特斯拉直接穿过这辆货车,然后撞到护栏,直接撞到旁边的那个电线杆上面去了;

那么右边这张图是当时发生车祸的现场,可以看到是一个很惨烈的现场。为什么会发生这种事情,下面我们一起来分析一下在这个过程中Autopilot里面的技术到底存在什么样的问题而导致这个事故的发生。大家可以看到PPT最下面的信息,就是美国公路局美国交通部所发布关于这件事情的一份调查的报告,感兴趣的同学也可以去搜一下。

现在我们分析一下特斯拉发生这种情况的原因,我们都知道Autopilot在前面是有一个前置摄像头的,同时特斯拉在Autopilot的前方也装了一个,后面装有毫米波雷达,那么在这个既有摄像头又有毫米波雷达的情况下为什么它还会发生这种事情呢?经过我们的分析,第一方面主要是因为摄像头,摄像头当时在看到这辆货车的时候它没有识别出来这是一辆车,由于当时这辆车刚好是白色的,所以可能是摄像头已经把它识别为类似于白色的云彩或其他的一些物体,所以就没有把数据传达给这辆Autopilot系统;另外当时这辆车的毫米波雷达在装的时候是有点偏下的,所以在这个时候它刚好也没有探测到这辆车,因此发生了这一事故。

因此在这里面我们想得出一个结论是什么呢?就是说即使有了摄像头,有了毫米波雷达,实际上在自动驾驶的这种感知的技术过程中,其实还是不够的。那在这个过程中,如果我假设货车和特斯拉上面都装了V2X的技术,那么V2X就可以发出一个信号,货车这边要横向拐弯过去,而特斯拉这辆车也就可以获得这个信息,它就会在融合的过程中把V2X信息给到摄像头跟毫米波雷达系统,然后就可以一起判断出货车这么一个障碍物,也就不会发生这个悲剧了。

那么V2X最主要的一个技术特点是什么呢,我们可以用一句话来概括它:V2X是一个超视距的传感器,所谓超视距,就是说在视距不可见的情况下它还能起作用的一个传感器,因为它是通过无线电波传播方式来实现感知的技术。其实大家还可以想象一个场景,我们都知道毫米波雷达跟摄像头各自有各自的优点和缺点,那我们再看一下它们的缺陷到底在哪里,比如最典型的是摄像头,大家都知道在夜间,下雨天或者天气不好的时候摄像头往往就失效了,毫米波雷达在一般情况下对于一些行人做出判断,实际上在有时候是判断不出来的,那么在这个过程中,我们可以想象一个场景,就是在下雨天或者是在行人不能穿过的一个过程,那么可能摄像头和毫米波雷达都起不了作用,而在这时候V2X如果可以进行通信的话,那也许就可以解决一部分关于这种感知的过程,所以这是V2X的第一个特点,就是它是一个超视距传感的特性。

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这个就是我刚才在前面讲到了Toyota(丰田),他们做的是ITS设备,他们在车上装V2X已经实现了很多Feature,感兴趣的同学可以自己去查一下。在里面有一个我觉得是比较有意义的,就是他们在做的ACC,加入这个群里面的朋友应该都是之前都做过ADAS,或者是做自动驾驶相关行业的专家,大家都知道ACC一般用毫米波雷达,最早也是用毫米波雷达,但是我们知道毫米波雷达往前探测是有一定距离的,所以对于足够远的高速公路的话是有一定的盲区的,因此在后来变成第二代的时候就演变成视觉再加一个毫米波雷达这样的感知技术。

丰田为什么要把V2X给加进去呢,其实丰田把V2X加进去后就可以通过V2X获得前车的加减速的信息,同时用毫米波雷达来获取前车的距离,通过这两个信息可以给驾驶员更好的体验。为什么能达到这种效果呢,因为前车的加减速信息,它不用再通过毫米波雷达去判断它的车速,再去做加减法,然后去判断它到底停车,加速或者减速,而是直接通过前车V2X模块发送给后车,告诉它我到底是踩油门还在踩刹车。这个过程可以把时延缩小,同时也可以很好地提高ACC的性能。丰田在他们新一代的Toyota里面就把V2X作为一个选配方案,然后也是在探索ACC提高未来体验的一个尝试,如果群里面有做ACC的同仁,也可以去研究下这个技术,看是否能给大家在做ACC过程中有很好的提高。

非线性视觉通信技术

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接下来这一页PPT就是刚才我们说V2X是一个超视距或者非线性视觉通讯技术。再进一步的解释一下,大家可以看到这张图,从最左下角到最远端,它可探测的范围是不一样的,最左下角是棕色的区域,它能探测到的就相当于它自己本身的一些信息;我们可以看到在前面蓝色部分更多的是类似于视觉或者雷达的可探测范围;然后在更远端的是绿色部分,更多的是V2X可探测的一个范围,所以大家可以看到在这张图能很好地体现出不同的技术,所探测的范围也是不一样的。

因此在这张图我们可以很好地看出来,比如说在远方,就是最前面那辆车它所探测到比如说有故障,路滑或者道路坍塌之类的信息,它就可以通过V2X把信息传给后面的所有车辆,后面的车能更好地去提前做准备,提高整个行驶安全。同时大家也可以发现,由于它是无线的,因此它不受遮挡或者雨雪雾的影响。

低延时高可靠性的通信技术

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大家可以看一下接下来这一页PPT,从上往下的三个图可以更好地解释V2X的另外一个技术特性,它是一种低时延高可靠性的通讯技术。从最上面我们可以解释为车与车之间的通讯,假设我们在做ACC或者AAB的过程中,我们一般会需要哪些时间段呢,从最上面我们可以看到前车到后车一共有三个时间段,后车会先感知,然后反应,最后才制动,并且制动会有一个延时,所以总体来说是需要这几个部分。第二张图讲的是如果采用雷达技术,相当于ACC或AAB的过程,我们可以把人的感知部分和反映部分即Perception和Reaction这两部分用雷达的反应时间给代替掉;第三张图我们可以从Truck-to-Truck wireless link看出,当我们用V2X技术的时候,也可以把雷达中Perception这部分时间省掉的。

所以我们可以看到,通过V2X技术,我们可以把整个反应时间给大大的缩短,消除了人员的反应时间,消除了设备的感知时间并缩短了通讯时间,从而减小很大的刹车距离。因此两车之间只要通过V2X传递双方的驾驶意图就可以共享很多传感器的信息,比如说当前车在踩刹车或在踩油门的时候,随时都可以通过V2X技术传递给后车。

PPT介绍这些Feature也正是我们后面会讲到V2X中一个很重要的应用场景,就是协同式自动驾驶车队,其实协同式自动驾驶车队就是基于这个技术特点去做的。

在上面介绍了V2X的技术特点,我们再回顾一下,第一个是超视距,就是不受遮挡及障碍物的影响,同时它也是一个低时延高可靠性的智能通讯技术,在这个过程中它本身是一个通讯技术,接下来我们介绍一下现在V2X到底有哪几种通信技术,以及它们之间的差异性在哪里。

2,V2X的标准之争

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现在V2X主要有两大技术,一个DSRC,另一个是C-V2X。其中DSRC主要是基于802.11的这么一个技术,大家知道802.11是类似于wifi的技术,由此我们可以知道DSRC是基于wifi的这样一个技术来演进的,因此他定义了802.11P。

另外C-V2X是基于4G LTE的技术来演进的,而现在在我们定义的V2X里面,LTE-V就是就相当于LTE在Vehicle里面的一个版本,那么它演进的方向就从4G到LTE-V再到5G这么一个引进的技术路径,主要是3GPP他们在制定这个标准。

刚才我们讲到V2X有两个主要的标准,分别由不同的组织制定,然后我还想接着再讲一下关于这两个标准,它们现在在不同区域或不同国家里面的应用情况,我下面还会有一张表来统一介绍一下它们更详细的区别。

V2X行业标准

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从这张图大家可以看到DSRC、LTE-V以及将来升级到5G的过程在行业标准的情况。DSRC即“Dedicated Short Range Communications”,就是专用短程通信技术,它的标准已经非常成熟,因为它本身就基于wifi,因此到现在应用得非常广泛,目前美国一直在推行这个标准,然后欧洲还有日本也都是基于DSRC技术去推进自己V2X的进展,同时美国也正在准备通过立法来推进这项技术。

LTE-V其实就是LTE-Vehicle,就是针对车的LTE技术,主要包含LTE-V-Cell和LTE-V-Direct,主要是的大唐、华为和高通在推进这个事情,可以看到都是以前LTE的一些大的玩家在做这件事情,同时我们也知道这是下一代主要的通讯技术。

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这张表已经把它们的一些技术特点都统一整理起来了,我就不一一念了,大家感兴趣可以去看一下。

3,V2X的应用场景

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上面主要讲了V2X主要的技术特点,接下来这部分主要介绍关于V2X的主要应用场景,大家可以看一下这张图,其实也讲得很清楚,在V2V里面我们可以有交叉碰撞预警和前车失控预警;V2I主要有信号灯的状态提醒,信号灯剩余时间提醒以及限速限高、道路施工预警等等;V2P可以把行人穿行道路和车辆靠近的过程也可以提醒出来,然后V2H跟家里的智能家居的联合有关,对于V2N,主要就是与整个运营商网络进行连接,它会选播报当地的天气或者路面上拥堵的情况。

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这张图也是很清楚地介绍了一些比较典型的应用场景,比如第一个是前车碰撞的预警,第二个是拥堵的后方提示,然后下面是对于无障碍道路的提醒,以及后面关于找充电桩、找停车位,还有关于一些其他的协同式的车队等等,这张图已经讲得很清楚,大家回头可以看一下。

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V2X应用场景之协同式自动驾驶

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这个应用场景我觉得是比较典型的,也想多花点时间给大家介绍一下,就是关于V2X在自动驾驶里面很典型的应用,我们管它叫协同式自动驾驶车队,什么意思呢?就是说有几辆车,比如像商用式那种比较大的车,它们可以组成一个车队,在前面我们已经介绍过,它们通过V2X技术可以把它们的跟车距离缩得很短,由于制动时间变短了,因此它们车跟车之间的距离可以缩短,那么这样可以带来两个好处,第一个好处是,做汽车的人都知道空气动力学,当汽车之间足够接近的话,对第二辆车第三辆车的空气阻力会变得非常非常小,因此可以带来一些其他的好处,我后面会再讲一下。

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这张图展示了协同式自动驾驶车队的系统组成,从最上面可以看到,它可以从云端统一来规划、调度、认证和监管各个车辆,同时它通过高精度定位实现精准的轨迹记录和跟踪;对于前车,它还会配备摄像头和雷达来探测前方的道路和障碍物,实现世界建模,然后通过传达自己的驾驶行为意图,来告诉车队里面所有跟随的车辆,从而实现协同式自动驾驶的系统组成。

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接下来这页PPT大家可以看出协同式自动驾驶车有很多好处,:

1,能很大程度地降低油耗,PPT上面有两个数据,第一辆车它可以降低8%左右的油耗,第二辆随车辆可降低13%的油耗,为什么它会这样呢?刚刚我们有讲到,因为它车与车之间离得足够近,从空气动力学知识我们可以知道后面的空气阻力是变小的,因此油耗可以有很明显的降低;

2,可以节约一些能力的costs,因为它们可以通过车队的调度来调整后面跟随的车辆,并且它们都是可以自动驾驶的;

3,可以很大程度地降低道路的拥堵,由于车的车跟车之间的间距减小了,这个应该很好理解;

4,Safety and damage,他们做了一个统计,认为90%的故障和伤害是由人为驾驶的判断错误所导致的,而自动驾驶可以很大地降低这种交通事故的发生;

5,由于空气阻力的降低,不只是油耗能够降低,相比它的排放物也可以很大的降低,;

6,可以优化整个资产的配置,为什么呢?因为我可以很好去调度我车队的空闲时间来增强效率。

上半张图主要讲的是对企业的优点,那下半张图就主要讲到对社会的价值。在这张整个PPT的左下角有个绿色标志,在前面我也有讲过,这是2012年在欧盟成立的一个Project——SARTRE。我这PPT所讲到的数据都是他们做出了研究,以及车队他们也做出来了。

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同样这张图还是讲述了由SARTRE所研究出来的一些结果,感兴趣可以自己看一下,已经讲得非常非常清楚了。通过右边这两个模型的建立,在90公里行驶过程中,6米的行车距离和15米的行车距离的过程中,大家可以得到左边这张图显示出来的数据,可以看到油耗可以很明显的降低,在6到8米的空气阻力的时候最小,这时候气流最稳定,降低了油耗是最多的。对于SARTRE做的这些数据,我认为如果我们后面要通过V2X做协同式自动驾驶车队的时候,这是一个非常好的借鉴的数据,而业内的同仁如果感兴趣做相关业务的话,可以很好地去研究一下他们的这些数据和相关结论。

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这张图做了一个解释,协同式自动驾驶的商业模型,其实这里面数据都已经讲得很清楚了,我大概解释一下,左边这张图上的纵轴代表每年投入和成本的大概的分布,而右上角这张图是讲的是成本会花费在哪里,然后右下角这张图主要讲了他做的一些推算,结论是每辆卡车投资是3500欧元,然后再加上每年投入300欧元的成本,其实油量的节省两年就可以收回成本了。

这张图的数据是非常可观的,也就是说当你的车队装备了这套系统以后,那么它在两年时间内就可以把之前的投资给收回,这对于很多商用车的车队和我们的物流公司来说是有很大的价值,很多人都在探讨自动驾驶最近的可以落地的一个商业模式到底是什么样的,那么在我看来,我们可以让商用车去尝试和去推进这样一个垂直的领域。

4,V2X的技术挑战

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所以从这里面可以看到,主要有政策法规,通信标准和频谱这三个挑战,因为V2X光靠整车厂的力量是很难去推动它,需要国家层面的一些扶持,尤其是频谱这方面。而LTE-V在2016年11月份的时候已经有个初步的评估的划分;2017年3月份,3GPP在标准方面已经初步发布了一个Release 14,但是最终就是完全的发布被close掉。政策法规只有美国在尝试,同时也在做立法性的推行。

V2X产业链

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从产业链来说,现在主要的一个芯片模组只有DSRC是比较成熟的,而LTE-V现在商用的芯片和模组还没有很成熟,只有高通在这个月刚发布了它们的一个9150芯片组,但是也没有正式地把它封装成可用的商业化模组,可能只有到2018年的时候才可能会有一些开放测试;然后测试、认证、评估体系也没有完全建立起来,现在很多的车厂都是处于预言和观望的态度。凯迪拉克的CTS和丰田也在往前去做,但是我们知道V2X是一个规模的行业,只有大家一起来把这个做起来,只有路面上带V2X模组数多了,它的应用才能做的起来,如果只有一两辆车有V2X,那是没法做起来的。

车厂落地方案

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其实在这里面我打了很多问号,感兴趣的话大家待会可以一起来探讨一下,我们在想V2X的商用时,可以从几个地方去考虑,第一个从场景角度,我们去做辅助驾驶呢还是其他的一些场景呢,比如有人说可以用V2X来做支付等等;然后它的普及程度,到底是先做路边的红绿灯的改善呢还是先装车端的V2X设备,这是个先有鸡还是先有蛋的一个过程。

第二个是性能,我们的定位精度到底要做到多高,到底是用导航级的GPS还是要用高精度的定位呢,那么我们知道现在高清度的定位在车上的成本是非常非常高的,这个时候这种东西对于整车厂来说是一个很难承受的价格,除非我们高精度的定位大规模的降价,比如说现在M8P的芯片,它可能在量产之前就比较贵,但如果它大规模量产之后,价格可能就会降下。包括我们后面会遇到预警的准确度,到底有多高?如果准确度不高,有时报有时不报,对给用户的体验就非常差。

第三个是成本,我们刚才讲到V2X设备和高精度定位的价格这么贵,这个成本到底是车厂来承担还是用户承担?但我们可以想象这个技术产业推广起来以后,成本可能会大规模的下降,但是在启动时候的成本,谁来承担这部分的费用呢?这也是一个问题。

最后是整车的电子电气架构里面,它是独立一个ECU呢还是应该集成到比如说我们的T-BOX里面,或集成到其他的一些通信模块或集成到车机里面呢?那么它的天线是应该怎么去布置呢?我们知道5G的天线非常非常多,就算不是5G,那DSRC和LTE-V它们天线怎么去布置?所有做车人都知道天线的布置是大家非常慎重的一个地方,这些问题都是会影响到V2X商用的因素。

当然在这里不是说有了这些问题,V2X是就是不可行的,V2X总体来说前景是很美好的,但是我们也要想到V2X在这个过程中会遇到的这些问题,整个产业链的同仁、整车厂、政府还有供应商,大家怎么来思考这些问题?这是我们在做商业化所需要去考虑的地方,然后在产业化的过程中,大家一直会很困扰的一个地方,就是到底是先置布路边设备还是先布置车辆终端的设备呢,这也是大家一直在探讨的一个问题。

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我们回顾一下V2X,V2N主要指的是跟运营商的连接,也就是可以通过运营商连接到网络云端,V2P是指跟人的连接,V2I是指跟路边设备的连接,V2V是指车跟车之间的连接,那么在这个过程中,我们可以知道这辆车我们已经赋给了它一个连接的能力,然后是一种可以连接运行的终端。

最后我就想说一句,其实现在关心互联网的同学都知道,以前在提互联网的时候,它的商业模式讲的是产品和服务,但现在如果大家去关注互联网的话,能够关注到“连接”这两个字,那么连接就是一种新的商业模式,连接代表的是事物和事物之间的互动,事物和事物之间的交流,在这过程中会产生很多的附加价值,可以有很多新的商业模式的产生,同时我们可以想象一下,当这个市面上跑的车也都带了这种连接的功能,那么它的商业模式,它的想象空间以及商业价值都是无可限量的。

好了,今天介绍的内容主要就这些了,因为时间比较有限,所以主要跟大家交流这些。非常感谢所有朋友一起来收听这个演讲,也非常感谢智东西组织这次活动,最后也要感谢一下我的同事帮忙准备了一些内容,谢谢大家。

Q&A实录

提问一

石永凯-九州讯达-总经理

去年下半年听到的消息是LTE-V2X系列标准将在今年冻结,目前具体进展情况如何?LTE-V2X产业化及应用情况如何(能否推荐几款试商用芯片和配套产品)?

陈昆盛:LTE-V2X芯片主要是华为和大唐在做相关的成品,商用情况你可以跟他们两家去联系一下 。

提问二

陈其东-博郡汽车-ADAS系统工程

1、既然V to everything,通信节点密度必然会很高,也会存在节点碰撞和冲突,OEM系统设计时如何解决该问题呢?

2、超视觉:如果网络覆盖比较弱甚至没信号的情况下,如何实现同步信号的实时或及时性?

3、对乘用车领域,v2X技术如何分步介入,搭载在量产车上给行车带来安全防护,乐视关于技术进程的应用有什么好的推荐

4、中国市场会怎么选择DSRC,LTE,5G,还是多标准并行?各个主机厂如何共享V2X的资源?

陈昆盛:1,V2 everything的内容,肯定会有很多碰撞成本测试。,所以这也是现在LTE-V把运算加进来的很重要的原因。他们就希望把LTE-V带运算的基站加进来,分一部分流。用LTE-V D2D来做一部分跟安全相关的运用。跟安全不相关的让运营商那边的LTEV-C6来解决。

2,超视觉在没有网络的情况下是肯定不能实现的,V2X在安全领域主要还是以V2V的方式去解决,所以就不会有覆盖这个问题出现了;

3,在乘用车领域,V2X的分步介入,我觉得在LTE-V没有最终可用的商用芯片之前,大家可以先去做一些关于应用和核心技术算法的探讨研究,等到真正的商用芯片到来,因为有很多核心技术是基于算法和软件方面的内容,到时候可以很方便的移植到不同的平台,不管是DSRC还是LTE-V;因为美国主要推行DSRC,乐视的汽车将来也会在美国上市,所以乐视主要还是研究DSRC,并保证其将来可以移植到LTE-V上面去;

4,关于各个并行协议,中国最终肯定会选择其中一个技术,现在的情况来看,各个厂商在中国主要推进的还是LTE这个技术。

提问三

全明珠-BYD-自动驾驶工程师

1、网联式和自主式智能驾驶哪个更快实现自动驾驶?

2、自主式和网联式自动驾驶实现的主要难点在哪里?

3、对于车企、高校、汽车零部件供应商,应该各采取什么样的实现方式?

4、中国政府最希望是哪种实现方式?

陈昆盛:1,对于这个问题,我觉得它们两个不是说通过V2X就能实现全部的自动驾驶,应该说网联式和自主式智能驾驶两个应该是融合的过程,没有快慢之说;刚刚在PPT里面也讲到了,V2X更多的是自动驾驶在全场景里面要用到的一个很重要的补充。

2,这个问题很大,我也不知道该从哪里说起,大家知道自主式和网联式自动驾驶都有很多技术难点需要攻克,我没办法说全,但是我们可以探讨几个方面,自主式的自动驾驶比较难的几个场景可以考虑一下,比如说中国的非结构化的道路,在没有红绿灯,大家不遵守交通规则的情况下怎么去做自动驾驶;网联式我个人感觉更多是商业模式和商业环境这么一个难点,比如事先来布路边设备,布更多的V2V设备等;

3,我个人感觉车企,高校,汽车零部件供应商可能还是会采用现成的、封装好的商业模组去实现,其实我刚刚在最后一页PPT里面也有讲到,其实商业化有很多难点,不是某个点解决了就能去应用的,而是整个产业链和整车厂一起去努力才能做到的;

4,这个我不好去揣测政府的意愿,但是应该可以看到这个行业里面很多在推广LTE-V的技术,在中国主要还是LTE-V,很多人还在做类似的一些研究和推广。

提问四

田滨-中科院自动化所-副研究员

5G可以为V2X技术的哪些方面带来帮助?是否可以设想有哪些新的V2X应用出现?

陈昆盛:大家知道5G有很多特征,它有几个典型的应用,其中一个典型的应用URLLC(Ultra Reliable & Low Latency Communication)就是为V2X量身定制的,它可以实现高可靠性低时延的一个通信,那么可以把我们自动驾驶里面一些反应的时间大大的缩短;所以5G肯定能够给V2X带来很多的帮助,大家可以想象一下,我们如果不只把V2X定义为自动驾驶的的技术,而是我一开始讲的广义车联网的话,那5G带来的应用就太多了,大家知道5G有几个典型的应用,比如我刚刚讲的URLLC,还有eMBB,里面有很多像高带宽超高带宽的应用,最典型的的比如我现在看到的2K的视频,真的在自动驾驶里面看4K,打开带宽都不是问题了,这里面还是有很多想象空间的。而且我们在高可靠低时延状态下,甚至可以通过远程来控制,比如园区里封闭的道路,或者物流中心的仓储,甚至可以通过后台云端来控制车辆的行驶轨迹,这都是自动驾驶可以想象的一些空间。

提问五

陈哲-武汉基尔车联科技有限公司-自动驾驶工程师

1、V2X对于车辆间距离、方向的定位方式?GPS?无线测距?

2、某些情况下,V2X应该是相当依赖于车辆自身的传感器配置的,如车辆需要探测到自身所处的车道信息,这方面是否也制定了相关传感器配置标准?

陈昆盛:1,V2X的定位方式肯定是通过GPS来实现的,现在大家考虑的是通过普通导航还是通过高精地图来实现定位;

2,这个问题其实应该反过来说,大家可以把V2X想象成通信的通道,这些通信通道,它判断的是比如说雷达传感器判断到前面的障碍物,它是障碍物通过通道传递给其他车辆一些信息,这些通道并不会对其他传感器做一些约束。我们更多的把V2X定义为通信的通道,或者无障碍的传感器的定位。

提问六

施华荣-哈曼-产品经理

1,国产汽车OEM里面,V2X相对走在最前面的是哪几家?

2,V2X通信延时和雷达延时对比,多少数量级的差别?

3,乐视汽车,目前V2X商用研究到那个阶段了?有具体的落地idea吗?

陈昆盛:1,关于国产汽车OEM里面,V2X相对走在最前面的是哪几家,说实话我没办法回答这个问题,因为各家情况都不太一样;

2,V2X通信时延和雷达时延对比其实大家可以去测算一下,从之前丰田的案例来说,其实倒不一定是通信时延产生的效果,V2X发出的是驾驶员的意图,而雷达应用的过程需要靠雷达前后两次的时间差来测算,前车到底是在自动还是在加油,这个时间差是不一样的。

3,乐视汽车一直在商用的路线上往前走,我们自己也一直在做关于硬件和软件的开发,具体做到那个程度,现在还不方便透露,等到时候我们的车出厂时大家一起来看吧。

提问七

杨沐春-一汽奔腾-电子电气架构

请问对车内车外信息交互的通信安全是怎么考虑的?

陈昆盛:很高兴看到大家都在关心车内外通信安全的事情,说明大家在考虑一些很核心的问题,也是一个很正确的问题,其实在V2X里面,ADAS本身有自己的通信安全的定义,那么更多的我们要站在更高的额角度去看,V2X本身也是一个通信技术,那么通信技术里面其实已经有非常多的成熟的信息安全的技术手段,比如最典型的证书,公钥私钥的机制,PRESERVE(Preparing Secure V2X Communication Systems)机制等,这些都是要考虑进去。

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