随着全球汽车保有量持续增长,能源短缺、环境污染、交通拥堵等现象日益严重,这些已成为汽车产业可持续发展的制约因素。智能网联汽车被公认为是解决这些问题的有效方案,代表汽车行业未来的发展方向。“中国制造2025”亦将智能网联汽车的发展提升至国家战略高度。借助此契机,启明公司大力布局,不断开拓创新,向智能网联汽车方向发展。
启明公司的智能网联汽车业务主要围绕汽车信息化、低碳化、智能化及车联网平台,面向汽车整车、汽车驾驶者和使用者、汽车拥有者和管理者,开展以三化及车联网为核心的产品研发、系统检测、集成服务、智能示范、服务运营等业务,提供智能汽车信息化整体解决方案。
智能汽车长春示范区是第一批国家重点支持建设的智能汽车示范区,并且是唯一具备冰雪路面测试与示范环境的示范区。通过示范运营,智能汽车上路的相关法律将得以完善,智能汽车及智慧交通的相关设备标准将得以规范,智慧城市各项相关服务通过实际应用将得以验证;同时能有效促进智能汽车、智能网联、智能制造、大数据、互联网+等技术或产品在东北老工业基地的应用,加快产业转型升级。
智能汽车长春示范区由启明公司承建,为一汽智能汽车的开发、测试、示范、推广提供了重要的环境支撑。示范区建设目标具体可概括为:一部法律法规的起草推进、二个规范的编制及验证平台的搭建、四项基础设施的建设、六类应用的运行示范,面向社会提供一个智能汽车和智慧交通的公共服务平台。
示范区规划分为三期建成覆盖净月核心区的智能汽车及智慧交通长春示范区。
第一期(2017年),示范区规划在启明公司园区内,可支持智能汽车同时进行测试服务。一期园区内将安装基于LTE-V技术的V2X通信设备和北斗高精度定位设备,能够实现信息提示、安全预警等智能网联化应用,可以提供二十余个场景的测试,包括新建道路4960米左右。
一期测试场景规划图
二期测试场景规划图
第二期(2018年),示范区范围扩大至启明公司园区周边若干条主干道路,测试场景能够实现信息提示、安全预警与控制、绿色节能等智能网联化应用,包含自主品牌车辆参与示范运行。规划建设5个配有红绿灯的交叉路口,各交叉路口的红绿灯都安装信息发送设备。
三期测试场景规划图
第三期(2019年),示范区范围扩大至整个净月核心区,可支持示范车辆包括轿车、客车、卡车等多种车型,测试车辆可安装基于LTE-V技术的V2X通信设备和北斗高精度定位设备、基于4G的T-BOX和北斗高精度定位设备或基于4G技术的OBD终端,能够实现信息提示、安全预警与控制、绿色节能等智能网联化应用。将在规划交叉路口安装智能网联红绿灯、流量监控设备及危险状态监控和危险信息发布设备。
三期建成后,示范区域面积将覆盖净月核心区100平方公里以上,示范道路累计增加到约100公里,包括商业住宅区、商业中心、旅游中心、工业园区、城乡结合区、客运中心、货运中心以及城市快速道路、城市轨道交通、城区道路、乡村道路、隧道、桥梁、立交桥路、山地、环湖、坡路等道路环境。
LTE-V/5G通信实验网络构建
5G技术的发展已经开始全面考虑多种场景与各种行业的应用需求,制定全球统一5G标准已成为业界共识。移动互联网、虚拟现实/增强现实、物联网、车联网、工业互联网等将是5G的热点应用领域。LTE-V是专门针对车间通讯的协议,被称为是影响车联网“连接”的起始点。目前的LTE-V版本属于4.5G技术,未来可以平滑演进到5G。
智能网联汽车的终极目标是实现无人驾驶,其实现的第一步必须要搭建一个智能的生态系统,用智能互联网将汽车“连接” 起来。基于此,启明公司在园区内构建了基于LTE-V/5G的通信实验网络,配合智能汽车进行测试、示范,在智能网联汽车方向上近一步探索。
基于北斗高精度定位的地图建设
中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
2014年8月,启明公司完成了净月区的北斗地基增强系统建设,基本实现了北斗数据信号与GPS数据信号的切换技术,完善了车联网平台。
目前,公司基于北斗系统的智能汽车定位及地图服务已经完成技术验证工作,先后在上海、成都和长春等地车展完成了自动无人泊车、手机叫车(无人驾驶)、自动跟车编队行驶等应用,取得了宝贵的测试数据和丰富的技术成果。
无人驾驶低速电动微型车
低速电动车出于成本考虑主要采用铅酸电池,低价格优势使得其在市场上需求强烈。
启明公司基于低速电动微型汽车开发无人驾驶,使用北斗RTK进行高精度定位和轨迹规划,利用单线激光雷达感知周边120米内的障碍物,可在50KM/H速度以内限定任意速度进行全自动无人行驶。
此类无人驾驶低速电动微型车今后可广泛应用于旅游景区观光车、高尔夫球车、企业园区摆渡车、工厂内物流车、地铁站到小区区间共享接驳车等规范固定场景,随着低速电动车规范管理等政策落地、国家智能汽车法规在限定区域试运行,无人驾驶低速微型电动车可在一到两年快速实现市场化,具备广阔的市场空间。
HUDC智能抬头显示中心
HUDC智能抬头数字显示中心(Heads Up Display Center),又叫平视显示系统。它可以把重要的信息,映射在汽车风挡玻璃上的全息半镜上,使驾驶员不必低头,就能看清重要的信息。这种显示系统,原是军用战斗机上的显示系统,随着汽车智能化程度不断提升,一些高级汽车厂商将它移植到汽车上来。
2016年启明公司完成了HUDC产品研发项目,包括HUDC展台的结构设计和制作、广告视频录制、车辆数据信息模拟、仪表台控制、行车导航视频录制、手势和语音识别调试、电动座椅/空调/按键控制等,并已成功在北京车展展示。目前此系统成本较高,待进一步优化。但对于一些经常使用手机导航软件的车主来说,装备一款功能齐全品质可靠的抬头显示器,十分必要。它可以更为直观的显示导航信息,有效提高汽车驾驶安全性。
智能化技术储备雄厚
启明公司开展智能化汽车领域的研究工作相对比较早,无论是智能化车载通讯网关还是智能车控制器、图像处理平台等产品的开发,都已经积累了一定的技术成果。公司自研的车载通讯网关产品包括4G/以太网/wifi/CAN数据交换路由网关、智能车CAN/LIN网关、V2X通信终端(2KM/5ms)、2.4G远程遥控器及wifi控制器等。汽车控制器包括油门控制器、刹车控制器和挡位控制器、EPS线控转向控制器,以及基于模型的智能车行为控制ECU、基于厘米级高精度地图导航系统等,图像处理平台包括基于XILNX FPGA的图像处理平台和基于英伟达Jetson TK1的图像处理平台。
自动驾驶或无人驾驶汽车时,由于车辆本身占据了汽车部分甚至是全部的控制权,因此要依靠安装在汽车上各种各样的传感器协同工作。传感器好比智能汽车的‘眼睛’,保证汽车能够安全行驶。启明公司在智能汽车传感器方向上的研究包括:方向盘角度传感器、在VR产品中应用的9轴姿态传感器、基于4G网络高清监控摄像头及监控后台、精度2cm的6米超声波雷达等,并合作开发了200米前向测距毫米波雷达及360度150米激光雷达。
为配合智能汽车测试,模拟智能汽车测试时不同工况、场景,启明公司还在园区内装配了测试辅助设备:搭建了室外测试wifi基站、测试用交通灯设施,制造了高精度位置采集车、假人小车悬架底盘及自由移动的假人小车等。
雄厚的智能化技术储备为启明公司在智能化网联汽车方向的探索研究工作奠定了坚实基础。目前,无论是智能化这个领域还是互联方向,公司都在积极研究推进,希望在后续的技术路线演进过程中,可以尽早推出更先进的产品。
结束语
2017年,随着各项政策、标准的确定和出台,我国的智能网联汽车有望逐步产业化,预计至2020年的市场规模可达1000亿元。智能网联汽车技术的发展也将助力各级政府部门创建智慧城市,积极应对环境污染、交通拥堵以及道路安全问题的挑战,同时增加相关行业领域的投资机会、经营收入和就业机会。
忆往昔,峥嵘岁月十二载;看明朝,励精图治更璀璨。启明公司经过十余年技术积累和开拓创新,孜孜不倦,致力打造汽车IT第一品牌。展望未来,公司将继续保持精准的技术、创新的精神、敬业的态度,紧随智能网联汽车产业发展大势,站在技术的前沿,以高昂的斗志踏浪远航。