橡膠接觸路面之處:輪胎製造商為自動駕駛汽車尋求即時數據流——《華爾街日報》
Isabelle Bousquette
普利司通倉庫。一些輪胎已配備監測壓力和磨損的傳感器。輪胎公司正嘗試開發能即時收集摩擦力和路況數據的傳感器,以幫助自動駕駛車輛做出決策。圖片來源:Toru Hanai/彭博新聞輪胎製造商希望在為自動駕駛車輛提供即時信息方面發揮關鍵作用,不過這些公司首先需要克服技術限制和數據整合方面的困難。
像固特異輪胎橡膠公司和普利司通這樣的公司,旨在為自動駕駛車輛的輪胎配備傳感器,這些傳感器可以收集並傳遞關於摩擦力和路況的數據,幫助車輛決定,例如,以多快的速度轉彎或何時開始剎車。
但在此之前,這些公司面臨着諸多複雜問題,包括如何為這一過程提供動力,以及如何將輪胎的數據與車輛上其他數據收集來源的信息整合。通常,自動駕駛車輛配備有雷達、激光雷達和攝像頭的組合,以即時描繪街道、交通和其他環境狀況。
“實際上,即時告知自動駕駛系統輪胎下的抓地潛力應該是多少——當你想到車輛控制時,這有點像聖盃,”固特異運營高級副總裁兼首席技術官克里斯·赫爾塞爾説。
為傳感器供電是實現這一目標的最大障礙之一。
如今的先進輪胎已配備胎壓監測系統和追蹤磨損數據的傳感器——但並非即時監測,赫爾塞爾先生表示。他解釋説,旨在幫助自動駕駛車輛做出即時駕駛決策的即時系統將消耗更多電力,而現有電池的續航時間僅能維持輪胎壽命的極小部分。
普利司通美洲公司產品開發高級副總裁漢斯·多爾菲認為,“能量收集"技術可能是解決電力問題的方案之一。他表示,公司正在研究利用輪胎振動產生的能量為傳感器供電的方法。雖然技術可行,但能量收集解決方案的成本以及使其在輪胎承受的壓力下正常工作都面臨巨大挑戰。
“輪胎要承受高應變、高温和反覆循環。我們添加到輪胎中的任何技術都必須非常堅固,“他説道。
折扣輪胎公司高級副總裁兼首席產品與技術戰略師約翰·鮑德温指出,儘管輪胎製造商在追求這項新技術,但對搭載傳感器的輪胎需求正在升温——但尚未達到沸點。他特別提到,自動駕駛汽車的發展並未依賴先進的數據生成輪胎,部分原因是車輛上已有許多其他數據採集點。
許多公司仍在測試自動駕駛汽車,包括機器人出租車和貨運等服務,儘管自動駕駛技術尚未發展到能完全取代人類駕駛員的地步。在自動駕駛汽車涉及多起事故的報道後,監管機構也正在介入評估。
但更多數據未必是解決之道。花旗集團汽車行業股票分析師伊泰·邁克爾指出,汽車製造商難以從足夠多的來源收集充分數據來確保自動駕駛安全,同時又面臨成本飆升、計算能力超載及信噪比低下的問題。
“需要在魯棒性、冗餘性與成本及實用性之間取得平衡,“邁克爾先生表示。
他提到,關於所需傳感器數量及其配置方案,業內仍存在激烈討論。任何能以優越的成本效益比提供創新方法生成高價值或差異化數據的企業,仍有機會贏得市場。
赫爾塞爾先生表示,固特異憑藉輪胎專業技術,有望開發基於車輛現有硬件和攝像頭的摩擦判定軟件算法。隨着自動駕駛從西部乾旱地區向偶發冰雪天氣區域擴展,輪胎性能將受到更多關注。目前大部分測試集中在加利福尼亞和亞利桑那州。
據赫爾塞爾介紹,固特異正與自動駕駛卡車公司Gatik開展試點項目,利用輪胎和天氣數據提升雨雪天氣下的行車安全。該系統整合第三方提供的百米級微氣象數據及載重信息,通過摩擦係數預測指導車輛過彎速度。
他表示,摩擦力的預測相當準確,但他預計一旦輪胎能即時追蹤摩擦力,而非依賴第三方天氣數據來預測,自動駕駛系統的表現將會更優。
赫塞爾先生指出還存在其他挑戰:包括嘗試縮小傳感器體積、管理芯片供應鏈以及平衡邊緣計算能力等。“這方面還有很多需要學習的地方,“他説。
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本文發表於2023年5月4日印刷版,標題為《輪胎製造商致力於獲取自動駕駛車輛即時數據》。