1.1.5 5G、自动驾驶与新能源汽车

目前,按照美国汽车工程师学会(Society of Automotive Engineers,SAE)的划分方法,自动驾驶可以分为L0~L5六个等级,其中L0代表人类驾驶,L1~L5代表自动驾驶的不同成熟度,具体分析如下。

L0级别:完全由驾驶员操作,汽车按照驾驶员的命令执行各种操作。

L1级别:可以辅助驾驶员执行各种驾驶任务。例如,很多车辆配置了自适应巡航系统、雷达等,可以辅助驾驶员控制车距,执行加减速等操作。

L2级别:可以自动完成一些驾驶任务,调整车辆行驶状态。例如,特斯拉不仅可以控制车辆加减速,而且可以控制方向盘。但在这个过程中,驾驶员需要观察周围的环境,随时进行操作,保证车辆安全。

L3级别:可以利用行车电脑控制车辆,支持车辆在特定的环境中独立驾驶,将驾驶人员的手脚解放出来,但驾驶人员不能休息或者睡觉。因为在行车电脑无法做出准确判断时,驾驶人员需要主动干预。

L4级别:车辆可以自主决策,根据实时更新的道路信息实现自动取车还车、自动编队巡航、自动避障等,无须驾驶人员干涉。

L5级别:L5级别的车辆可以做到完全自动驾驶,游刃有余地应对气候、环境、地理位置的变化,不需要驾驶人员做出任何干预,将驾驶人员彻底解放出来。如表1-5所示。

表1-5 自动驾驶等级及应用场景

在SAE的分级体系中,L0~L2为低等级的自动驾驶,L3~L5是高等级的自动驾驶。想要实现从L2到L3的跨越,关键就是要让系统取代驾驶员成为环境监控主体。高级自动驾驶有一个很重要的标志,就是自动驾驶系统能够自主探查并分析周围的环境状况,连续不断地获取周围的环境信息,并根据收集到的信息对驾驶环境的安全性进行判定。

因此,虽然自动驾驶汽车搭载的系统具备夜视、交通识别等功能,但无法作为环境监控主体。为了向L3迈进,L2自动驾驶系统需要在摄像头与雷达外添加高精度地图作为辅助。只有高精度地图、高精度雷达与智能摄像头相结合,三者互为补益,才能实现全场景超强感知,在极端环境下也能很好地对环境进行监控。

目前,市场上还没有出现L3级别的自动驾驶汽车,除了技术限制外,还有交通法规的限制。按照我国自动驾驶汽车发展的相关规划,到2025年,我国要实现L3级别的自动驾驶汽车的普及,L4级别自动驾驶汽车的规模化应用。这表示,继2021年开放L3级别自动驾驶的路权之后,我国将在2025年开放L4级别自动驾驶的路权。或许到2030年,L5级别的自动驾驶汽车就可以实现广泛应用。

◆5G赋能新能源汽车产业变革

随着信息技术不断发展,进入5G网络时代之后,信息传播速度大幅提升,将对生产、生活产生巨大的颠覆。自2019年发放5G牌照起,我国就进入了5G大规模商用阶段,开始向各行各业渗透。除推动通信技术变革外,5G技术的渗透应用将给新能源汽车产业带来重大影响,这种影响主要表现在以下三个方面,如图1-3所示。

图1-3 5G技术给新能源汽车产业带来的三大影响

(1)无人驾驶。进入5G时代之后,数据传输速度更快,精准度更高,可以帮助无人驾驶汽车在行驶过程中对复杂的路况做出准确判断,从而实现高级别的自动驾驶。过去,为了实现无人驾驶,研发人员主要聚焦两个问题,一是传感器的应用,二是外部信息的采集,但这两个问题的解决只能帮助车辆在一定范围内了解路况,而且要面临采集延时、信息精准度不高等问题。但在5G技术的支持下,研发人员可以建立一个完整的监控体系,提高汽车面对危险情况时的响应速度,利用大数据技术为汽车安全运行提供强有力的保障。

(2)随着5G技术在新能源汽车行业的深入应用,车联网系统将变得更加完善,车载导航也将变得更加精准。国家智能网联汽车质量监督检验中心曾开展过一系列5G高精度定位实验,结果表明在5G网络环境中,汽车导航定位的精准度可以达到1.5厘米左右,超乎想象。

(3)在5G网络环境下,人们可以享受到更加便捷的物联网服务,包括手机与汽车互联、汽车与家互联等。在物联网的支持下,汽车智能化、自动化的级别将不断升高,驾乘人员可以听音乐、上网、查找信息,甚至还能对车辆进行远程控制。

当然,5G给新能源汽车行业带来的影响还有很多。虽然目前5G技术还没有实现大规模商用,但它为新能源汽车的发展提供了新思路、新选择。