[原创]这都快2020年了，我啥时候才能坐上无人驾驶汽车？

[post]       一提到无人驾驶，人们总能联想到电影里的特工们英姿飒爽，利用无人驾驶汽车与反派斗智斗勇的场面。其实早在1982年《霹雳游侠（Knight Rider）》电视剧中，超酷的人工智能战车KITT就能够自动驾驶，还能进行思考，和主人聊天。
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图1 《霹雳游侠》剧照       随着科技发展和人们想象力日益丰富，无人驾驶汽车在电影里出现的频率也越来越高，功能也越来越强大。这不禁让人思考一个问题——都快到电影里的2020年了，我们到底什么时候才能坐上无人驾驶汽车？

国内外无人驾驶发展情况
       随着大数据、智能网络的发展，自动驾驶已经开始全面崛起。不论是宝马、大众、长安这类传统车企，还是谷歌、苹果、特拉斯等高科技公司，都开始着手打造无人驾驶汽车。       今年年初，自动驾驶市场研究机构Navigant Research发布了2019年度自动驾驶汽车排行榜。入选榜单的参评企业共分为4类，排名由高到低有：领导者、竞争者、挑战者和跟随者。[attachment=92906]
图2 Navigant Research 2019自动驾驶汽车排行榜       如上图所示，越靠近右上方，企业的综合排名越高。榜单中被评为“领导者”的自动驾驶企业只有三家，依次为Alphabet公司（Google母公司）旗下的Waymo、通用Cruise和福特汽车。而在第二栏“竞争者”中，由高到低有安波福（Aptiv）、Mobileye（后被英特尔收购）、大众、戴姆勒-博世，以及我们最为眼熟的——百度。
如何实现无人驾驶？
       以百度研发的Apollo无人驾驶开放平台为例，Apollo无人驾驶系统分为六大模块：地图、感知、定位、预测、规划以及控制。[attachment=92907]
图3 Apollo无人驾驶系统六大模块       高精度地图使用GPS、IMU、摄像机等识别环境，保证地图保持在最新状态；感知模块和定位模块利用GPS、IMU、激光雷达等传感器对附近环境进行识别，并获取自身准确定位。然后，结合高精度地图和主车的定位信息，计算得出障碍车对每条车道的选择的概率从而进行预测。规划模块承接上游感知、预测等模块，主要包括路径规划和速度规划，目的是选出距离和速度最优的路线。最后一个模块是控制，即根据预测的轨迹和估计的车辆状态向油门、刹车或转向扭矩发送适当的命令，使汽车尽可能接近计划的轨迹。
       环境感知模块作为无人驾驶的第一环节，处于车辆与外界环境信息交互的关键位置。自动驾驶环境感知的技术路线主要有两种：一种是以特斯拉为代表的视觉主导的多传感器融合方案；另一种以低成本激光雷达为主导，典型代表有谷歌Waymo。资料来源：前瞻产业研究院       由上图无人驾驶车辆配置情况可以看出，不管无人驾驶系统中的环境感知是以视觉主导还是以激光雷达主导，毫米波雷达都是发展无人驾驶过程中必不可少的一部分。
毫米波雷达是什么？
       毫米波雷达，是工作在毫米波波段（millimeter wave）探测的雷达。它介于厘米波和光波之间，兼有微波制导和光电制导的优点。与厘米波相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点；与光学导引头相比，毫米波导引头穿透能力更强。另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。因此，在无人车驾驶研发过程中，常以毫米波雷达作为无人驾驶传感器之一。
       从毫米波雷达的市场竞争格局来看，全球毫米波雷达市场被德国博世(Bosch)、大陆集团(Continental)、天合汽车集团(TRW)、德尔福(Delphi)、日本电装(Denso)、富士通(Fujitsu)等厂商垄断；77GHz毫米波雷达技术，也被上述几家公司掌握。图5 国外毫米波雷达主要厂商   资料来源：前瞻产业研究院       而国内的毫米波芯片企业发展路线大致可分为两类：(1) 24GHz、77GHz和79GHz全产品类型提供，如杭州智波科技、深圳安智杰科技等；(2)跳过24GHz的成熟市场，直接开发77GHz，如森思泰克、杭州岸达科技、北京行易道、北京木牛领航科技等。资料来源：各公司官网       综上，随着无人驾驶产业迅速发展，车用毫米波雷达需求不断增长，并逐渐成为一种刚需。而在毫米波雷达芯片设计过程中，必须依赖于高性能的EDA仿真软件。       杭州法动科技的UltraEM是一款用于集成电路的三维全波电磁仿真设计软件，主要针对集成电路设计厂商及半导体厂商，提供集成电路设计与工艺中的电磁分析和建模服务。该软件不仅使用了全波电磁场分析来保证计算精度，而且解决了全波分析致命的计算复杂度高的缺陷。
无人驾驶现存的问题
       尽管发展无人驾驶的公司越来越多，群众呼声也越来越高，但至今还没有真正能够达到商用阶段的无人驾驶汽车。究其原因，除了目前无人驾驶技术尚不成熟的原因，还有安全和伦理问题。       1.安全问题。众所周知，研究无人驾驶的初衷，是想让出行更加高效和安全。但近年来，随着特斯拉、Uber等主要车企相继出现无人驾驶汽车导致人员伤亡的事故，无人驾驶安全相关问题引起广泛议论，并开始被质疑。       2.伦理问题。一般情况下，都是由驾驶司机对自己的行为负责。但在无人驾驶状态下，当出现重大险情的时候，程序到底应该是优先保护车里的人，还是优先保护车外的人？再加上国内相关法律尚未完善，伦理问题亟待进一步讨论。


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