【導讀】無(wú)人駕駛汽車(chē)采用時(shí)刻保持工作狀態(tài)的傳感器來(lái)識別道路并避免碰撞。此類(lèi)技術(shù)也逐漸投入生產(chǎn),但是完全自主駕駛的汽車(chē)很可能到2025年前都不會(huì )真正進(jìn)入市場(chǎng)。
通用公司在1956年Motorama汽車(chē)展上誓言旦旦地表示,其旗下Firebird II概念車(chē)到1976年便可以實(shí)現無(wú)人駕駛,駕駛員將轉變?yōu)槌丝?,坐在電腦操控的玻璃頂篷汽車(chē)里風(fēng)馳電掣地駛向目的地。車(chē)型擁有噴氣式戰斗機一般的線(xiàn)條且配備渦輪推進(jìn)動(dòng)力裝置。
作為那個(gè)時(shí)代的運動(dòng)健將,著(zhù)名棒球手尤吉•貝拉(Yogi Berra)后來(lái)表示,“未來(lái),世界將大不同。”2016年將迎來(lái)1956年Motorama汽車(chē)展的第60周年,我們將看到一些早期限量版的自主駕駛展示車(chē)出現在展廳里。
今天,谷歌公司或許可以說(shuō)是未來(lái)的先鋒代表,其在量產(chǎn)型豐田及雷克薩斯混合動(dòng)力車(chē)基礎上改造的車(chē)型取代通用噴氣式暢想車(chē),借助安裝在車(chē)頂上的激光雷達(LIDAR)成為首批“火星探測車(chē)”。
不難想象,依賴(lài)一級供應商的幫助,豐田自己也在努力研發(fā)自主駕駛汽車(chē)――最終所有汽車(chē)制造商也將走上這條道路。“豐田投放了幾百萬(wàn)美元用于建設其位于日本的ITS試驗場(chǎng)及自主駕駛車(chē)型的開(kāi)發(fā)――豐田在這項技術(shù)方面是動(dòng)真格的,”豐田汽車(chē)銷(xiāo)售美國公司北美業(yè)務(wù)戰略集團負責人表示。
“當你第一次駕駛自主駕駛汽車(chē)時(shí),你把手從方向盤(pán)上拿開(kāi),把腳從油門(mén)踏板上移開(kāi),汽車(chē)自己在加速前行,那種感覺(jué)真的很難想象,”Pisz說(shuō)道。“你會(huì )有點(diǎn)不知所措。那種感覺(jué)令人難以置信。對普通人來(lái)說(shuō),這絕對是一個(gè)革命式的改變。”
電腦能駕駛汽車(chē)
通用汽車(chē)公司負責人認為,這種變革需要得到消費者的認可。“我們沒(méi)有理由不相信電腦可以幫助我們開(kāi)車(chē),”他說(shuō)。“我們讓電腦幫我們做了很多事情。我們還要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)技術(shù),讓其可以做到這一點(diǎn)。”
“對自主駕駛汽車(chē)系統建立信心的過(guò)程其實(shí)就是不斷驗證其可靠性的過(guò)程,駕駛過(guò)程涉及各種各樣潛在的狀況,我們都需要做到有效的處理,”谷歌一名發(fā)言人表示。“這樣,我們針對各種狀況做了大量的測試,同時(shí)幫助我們的系統學(xué)習處理各種狀況。”
不利因素包括自主駕駛汽車(chē)的合法化及法律責任的判定以及保險問(wèn)題等。不過(guò)汽車(chē)公司可以幫助解決這些問(wèn)題,因為隨著(zhù)汽車(chē)采用的自主駕駛技術(shù)越來(lái)越多,自主駕駛汽車(chē)的實(shí)現是遲早的事。
“有關(guān)汽車(chē)駕駛的法律法規在制定的時(shí)候從來(lái)沒(méi)有想到有一天汽車(chē)會(huì )自動(dòng)駕駛,”谷歌發(fā)言人說(shuō)道。“幸運的是,一些立法機構已經(jīng)認識到這項技術(shù)的發(fā)展潛力,而且已經(jīng)做了很多工作,為自主駕駛汽車(chē)能夠合法安全地行駛準備了基本的框架。”
谷歌已經(jīng)有一些展示車(chē)可以自動(dòng)行駛到目的地,所以并不是這項技術(shù)還不存在。問(wèn)題的關(guān)鍵是要車(chē)輛可以做到萬(wàn)無(wú)一失,產(chǎn)量達到一定程度,且對消費者是安全的,此外價(jià)格還要在消費者可以支付得起的范圍內。
谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)上采用的是Velodyne Lidar公司的傳感器,價(jià)格達7萬(wàn)美元,這個(gè)價(jià)格加上其外觀(guān)造型都無(wú)法達到主流汽車(chē)消費者的要求。據美國交通部Volpe全國交通系統中心表示,一款自主駕駛汽車(chē)的成本約是同等檔次傳統車(chē)型的十倍。與此同時(shí),J.D.Power公司報告稱(chēng),20%的消費者認為他們僅愿意多花3000美元購買(mǎi)一輛自主駕駛汽車(chē)。
可實(shí)現V2V通訊的傳感器
車(chē)輛可以通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現自主駕駛。在這個(gè)過(guò)程中,傳感器的作用是通過(guò)與其他車(chē)輛及設施的通訊,或各種通訊方式的結合使用,來(lái)觀(guān)察車(chē)輛周?chē)h(huán)境的狀況。通用凱迪拉克正在驗證SuperCruise原型系統,該系統通過(guò)六個(gè)雷達和攝像頭來(lái)實(shí)現在高速公路上對速度和轉向的控制,但是對于真正自主駕駛來(lái)說(shuō),這點(diǎn)還遠遠不夠。
與此同時(shí),雷克薩斯LS460也安裝了毫米波雷達、近紅外行人探測及高精度立體攝像頭來(lái)探測前方道路。
問(wèn)題的關(guān)鍵是,今天,這些傳感器都是量產(chǎn)型的,而且已經(jīng)應用在車(chē)輛上。據大陸汽車(chē)公司高級駕駛員輔助系統業(yè)務(wù)部負責人表示,大陸公司在對這些系統進(jìn)行可行性測試。大陸公司的奧迪原型車(chē)在車(chē)輛的各個(gè)角落都安裝了短程雷達,此外還有遠程前向雷達以及車(chē)道感應立體攝像頭。我們利用測試車(chē)來(lái)了解這些量產(chǎn)型傳感器可以幫助我們實(shí)現什么,甚至不用花很多的錢(qián)在那些非汽車(chē)領(lǐng)域的傳感系統上。
電裝美國公司工程部高級副總裁Doug Patton表示,量產(chǎn)型傳感器技術(shù)也會(huì )進(jìn)一步得到提高,這也會(huì )提升它們在自動(dòng)駕駛汽車(chē)上的作用。今天常見(jiàn)的汽車(chē)用雷達最大視角范圍約為60度。“如果可以增加視角的話(huà),最理想的角度為180度,那么你可以在車(chē)上放三個(gè),就可以覆蓋所有范圍,”Patton解釋道。“而現在這樣做并不具備成本效益,”他補充說(shuō)道。
但是用于實(shí)現自主駕駛,這還遠遠不夠。車(chē)內傳感器還需要來(lái)自其他車(chē)輛及設施的數據支持。車(chē)與車(chē)及車(chē)與設施之間的通訊將越來(lái)越重要。傳感器并不能拐過(guò)障礙物進(jìn)行探測。
這些通訊可以幫助避免有遮擋的交叉路口的碰撞、前方有停車(chē)的追尾以及盲區碰撞等。通過(guò)車(chē)與車(chē)之間的通訊帶來(lái)這些好處的一個(gè)最大障礙就是目前許多車(chē)輛上無(wú)法實(shí)現這樣的通訊。解決方法是通過(guò)后市場(chǎng)在這些車(chē)輛上安裝價(jià)格合理的通訊裝置,讓老車(chē)型可以與新車(chē)型實(shí)現通訊。成熟的后市場(chǎng)是實(shí)現V2V技術(shù)的關(guān)鍵。
考慮到傳感器的限制,汽車(chē)制造商僅集中于一些有限的駕駛狀況,如泊車(chē)、低速駕駛及高速公路上的高速巡航。這些應用選擇了一些目前系統可以勝任的功能,然后借助技術(shù)的不斷發(fā)展,逐漸縮小高速和低速之間的差距。
從較低車(chē)速開(kāi)始
奧迪公司在2013消費類(lèi)電子展上通過(guò)一款原型車(chē)演示了車(chē)輛在沒(méi)有駕駛員的情況下自主泊車(chē)的功能。“我們先集中于低速駕駛狀況,因為在商業(yè)模式中,低速應用可以確保系統的可靠性,”奧迪汽車(chē)電子開(kāi)發(fā)實(shí)驗室高級工程師Annie Lien說(shuō)道。“慢慢地,我們會(huì )將其拓展到較高的車(chē)速范圍內,比如高速公路的行使速度。在這個(gè)過(guò)程中,不僅傳感器的性能會(huì )提高,軟件的智能程度也會(huì )提升,”她補充說(shuō)道。
較高車(chē)速的挑戰并不是需要較快的數據傳輸速度,而是系統面臨的狀況要復雜得多。“需要探測和分析的物體和障礙物很多,”她說(shuō)道。在短期內(十年內),奧迪會(huì )推出“交通堵塞輔助”原型系統。該系統會(huì )在最高車(chē)速40mph(64km/h)范圍內在擁擠的交通中實(shí)現對車(chē)輛的操控。
今天的技術(shù)還無(wú)法實(shí)現全速自主駕駛還有一個(gè)原因就是目前的駕駛員輔助系統由不同的供應商提供,采用各自不同的技術(shù)。不過(guò)Lien表示,未來(lái)同一輛自主駕駛汽車(chē)上的所有子系統和控制這些系統的計算機都將來(lái)自同一個(gè)供應商,從而實(shí)現最大程度的系統整合。“我們會(huì )對技術(shù)平臺做一點(diǎn)調整。”她說(shuō)道。
大陸汽車(chē)公司的負責人認為,最早到2014,最晚到2016年,我們將會(huì )看到交通堵塞輔助系統首次應用在車(chē)輛上,適用車(chē)速范圍為20-25mph(32-40km/h)。該系統的目標是,車(chē)輛可以在有限制的環(huán)境狀況下自行駕駛,同時(shí)在系統離開(kāi)“舒適區域”時(shí)給予駕駛員5-10秒警告,告訴駕駛員需要切換到手動(dòng)駕駛模式。
切換到手動(dòng)控制模式需要大量的研發(fā)工作。這是我們投入大量時(shí)間和資源的地方,也是如何進(jìn)入和離開(kāi)工作環(huán)路。也許有一天,我們可以完全不需要駕駛員。不過(guò)在這個(gè)過(guò)程中,我們還是需要實(shí)現自主駕駛模式的切換的。
電裝公司也在研究實(shí)現駕駛員切入的最佳方式,而且認為抬頭顯示屏是一種不錯的方式,來(lái)引起駕駛員的注意。“我們認為這是將信息傳遞給駕駛員的一種非常重要的方式,”他說(shuō)道。電裝公司也在研究通過(guò)中控臺控制器觸摸及聲音控制的方式,讓駕駛員與自動(dòng)駕駛系統進(jìn)行互動(dòng)。
到2020年,在大多數的高速公路條件下,很多汽車(chē)都可以實(shí)現自主駕駛,而到2025年,第一批可以真正實(shí)現自主駕駛的汽車(chē)將會(huì )推向消費市場(chǎng)。
雖然谷歌公司在自主駕駛汽車(chē)研發(fā)方面引發(fā)了廣泛的關(guān)注,但是該公司并無(wú)意要出售自主駕駛汽車(chē),同時(shí)也認識到將自主駕駛汽車(chē)推向市場(chǎng)所面臨的種種挑戰。很現實(shí)的是,要將這項技術(shù)推向市場(chǎng)還需要一定的時(shí)間。不過(guò)有一點(diǎn)很明確的是,整個(gè)行業(yè)正在朝這個(gè)方面前進(jìn)。
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