橡胶接触路面之处:轮胎制造商为自动驾驶汽车寻求实时数据流——《华尔街日报》
Isabelle Bousquette
普利司通仓库。一些轮胎已配备监测压力和磨损的传感器。轮胎公司正尝试开发能实时收集摩擦力和路况数据的传感器,以帮助自动驾驶车辆做出决策。图片来源:Toru Hanai/彭博新闻轮胎制造商希望在为自动驾驶车辆提供实时信息方面发挥关键作用,不过这些公司首先需要克服技术限制和数据整合方面的困难。
像固特异轮胎橡胶公司和普利司通这样的公司,旨在为自动驾驶车辆的轮胎配备传感器,这些传感器可以收集并传递关于摩擦力和路况的数据,帮助车辆决定,例如,以多快的速度转弯或何时开始刹车。
但在此之前,这些公司面临着诸多复杂问题,包括如何为这一过程提供动力,以及如何将轮胎的数据与车辆上其他数据收集来源的信息整合。通常,自动驾驶车辆配备有雷达、激光雷达和摄像头的组合,以实时描绘街道、交通和其他环境状况。
“实际上,实时告知自动驾驶系统轮胎下的抓地潜力应该是多少——当你想到车辆控制时,这有点像圣杯,”固特异运营高级副总裁兼首席技术官克里斯·赫尔塞尔说。
为传感器供电是实现这一目标的最大障碍之一。
如今的先进轮胎已配备胎压监测系统和追踪磨损数据的传感器——但并非实时监测,赫尔塞尔先生表示。他解释说,旨在帮助自动驾驶车辆做出即时驾驶决策的实时系统将消耗更多电力,而现有电池的续航时间仅能维持轮胎寿命的极小部分。
普利司通美洲公司产品开发高级副总裁汉斯·多尔菲认为,“能量收集"技术可能是解决电力问题的方案之一。他表示,公司正在研究利用轮胎振动产生的能量为传感器供电的方法。虽然技术可行,但能量收集解决方案的成本以及使其在轮胎承受的压力下正常工作都面临巨大挑战。
“轮胎要承受高应变、高温和反复循环。我们添加到轮胎中的任何技术都必须非常坚固,“他说道。
折扣轮胎公司高级副总裁兼首席产品与技术战略师约翰·鲍德温指出,尽管轮胎制造商在追求这项新技术,但对搭载传感器的轮胎需求正在升温——但尚未达到沸点。他特别提到,自动驾驶汽车的发展并未依赖先进的数据生成轮胎,部分原因是车辆上已有许多其他数据采集点。
许多公司仍在测试自动驾驶汽车,包括机器人出租车和货运等服务,尽管自动驾驶技术尚未发展到能完全取代人类驾驶员的地步。在自动驾驶汽车涉及多起事故的报道后,监管机构也正在介入评估。
但更多数据未必是解决之道。花旗集团汽车行业股票分析师伊泰·迈克尔指出,汽车制造商难以从足够多的来源收集充分数据来确保自动驾驶安全,同时又面临成本飙升、计算能力超载及信噪比低下的问题。
“需要在鲁棒性、冗余性与成本及实用性之间取得平衡,“迈克尔先生表示。
他提到,关于所需传感器数量及其配置方案,业内仍存在激烈讨论。任何能以优越的成本效益比提供创新方法生成高价值或差异化数据的企业,仍有机会赢得市场。
赫尔塞尔先生表示,固特异凭借轮胎专业技术,有望开发基于车辆现有硬件和摄像头的摩擦判定软件算法。随着自动驾驶从西部干旱地区向偶发冰雪天气区域扩展,轮胎性能将受到更多关注。目前大部分测试集中在加利福尼亚和亚利桑那州。
据赫尔塞尔介绍,固特异正与自动驾驶卡车公司Gatik开展试点项目,利用轮胎和天气数据提升雨雪天气下的行车安全。该系统整合第三方提供的百米级微气象数据及载重信息,通过摩擦系数预测指导车辆过弯速度。
他表示,摩擦力的预测相当准确,但他预计一旦轮胎能实时追踪摩擦力,而非依赖第三方天气数据来预测,自动驾驶系统的表现将会更优。
赫塞尔先生指出还存在其他挑战:包括尝试缩小传感器体积、管理芯片供应链以及平衡边缘计算能力等。“这方面还有很多需要学习的地方,“他说。
联系伊莎贝尔·布斯凯特,邮箱:[email protected]
本文发表于2023年5月4日印刷版,标题为《轮胎制造商致力于获取自动驾驶车辆实时数据》。