[ EV知道 汽車(chē)黑科技 ]
自動(dòng)駕駛可謂是目前汽車(chē)界最為火熱的話題,關(guān)于自動(dòng)駕駛的起源,可以追溯到1986年,全球第一輛由電腦駕駛的汽車(chē)在那一年由Carnegie Mellon University所制造,該車(chē)命名為NavLab 1。
從那時(shí)開(kāi)始,全球的知名車(chē)企便開(kāi)始了關(guān)于自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)工作。而近年來(lái),一些科技公司也開(kāi)始加入到了自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)陣容之中,車(chē)企還為其自動(dòng)駕駛技術(shù)起了非常炫酷的名字,比如特斯拉的AutoPilot、奧迪的Piloted Driving以及凱迪拉克的Super Cruise。但名字好聽(tīng)并不代表誰(shuí)更高級(jí),自動(dòng)駕駛需要一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量,下面我們就從頭聊聊這項(xiàng)技術(shù)。
一、自動(dòng)駕駛技術(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)
目前全球汽車(chē)行業(yè)公認(rèn)的兩個(gè)分級(jí)制度分別是由美國(guó)高速公路安全管理局(簡(jiǎn)稱NHTSA)和國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)(簡(jiǎn)稱SAE)提出的。此次,以分類(lèi)更加詳細(xì)的SAE版本為例,來(lái)了解一下從L0到L5級(jí)的自動(dòng)駕駛技術(shù)分別承擔(dān)怎樣的工作職責(zé)。
自動(dòng)駕駛分級(jí) |
名稱 |
定義 |
駕駛操作 |
周邊監(jiān)控 |
接管 |
場(chǎng)景 |
|
NHTSA |
SAE |
||||||
L0 |
L0 |
人工駕駛 |
由人類(lèi)駕駛員全權(quán)駕駛汽車(chē) |
人類(lèi)駕駛員 |
人類(lèi)駕駛員 |
人類(lèi)駕駛員 |
無(wú) |
L1 |
L1 |
輔助駕駛 |
車(chē)輛對(duì)方向盤(pán)和加減車(chē)速中的一項(xiàng)操作提供駕駛,人類(lèi)駕駛員負(fù)責(zé)其余的駕駛動(dòng)作 |
人類(lèi)駕駛員和車(chē)輛 |
人類(lèi)駕駛員 |
人類(lèi)駕駛員 |
限定場(chǎng)景 |
L2 |
L2 |
部分自動(dòng)駕駛 |
車(chē)輛對(duì)方向盤(pán)和加減車(chē)速中的多項(xiàng)操作提供駕駛,人類(lèi)駕駛員負(fù)責(zé)其余的駕駛動(dòng)作 |
車(chē)輛 |
人類(lèi)駕駛員 |
人類(lèi)駕駛員 |
|
L3 |
L3 |
條件自動(dòng)駕駛 |
由車(chē)輛完成絕大部分的駕駛動(dòng)作,人類(lèi)駕駛員集中注意力起到后備作用 |
車(chē)輛 |
車(chē)輛 |
人類(lèi)駕駛員 |
|
L4 |
L4 |
高度自動(dòng)駕駛 |
由車(chē)輛完成所有駕駛動(dòng)作,人類(lèi)駕駛員無(wú)需保持注意力(限定道路和環(huán)境) |
車(chē)輛 |
車(chē)輛 |
車(chē)輛 |
|
L5 |
完全自動(dòng)駕駛 |
由車(chē)輛完成所有駕駛動(dòng)作,人類(lèi)駕駛無(wú)需保持注意力(所有道路和環(huán)境) |
車(chē)輛 |
車(chē)輛 |
車(chē)輛 |
所有場(chǎng)景 |
通過(guò)表格來(lái)看,L0級(jí)別很好理解,就是完全由駕駛員進(jìn)行駕駛操作,屬于純?nèi)斯ゑ{駛,汽車(chē)只負(fù)責(zé)執(zhí)行命令并不進(jìn)行駕駛干預(yù)。L1級(jí)別則是指自動(dòng)系統(tǒng)有時(shí)能夠輔助駕駛員完成某些駕駛?cè)蝿?wù)。到了L2,自動(dòng)系統(tǒng)能夠完成某些駕駛?cè)蝿?wù),但駕駛員需要監(jiān)控駕駛環(huán)境并準(zhǔn)備隨時(shí)接管。目前絕大多數(shù)車(chē)企都已經(jīng)做到了L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)。再到L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù),駕駛員將不再需要手腳待命,機(jī)器可以獨(dú)立完成幾乎全部的駕駛操作,但駕駛員仍需要保持注意力集中,以應(yīng)對(duì)車(chē)輛突發(fā)的情況。而L4級(jí)別和L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)都可以稱為完全自動(dòng)駕駛技術(shù),兩者的區(qū)別就在于L4級(jí)別對(duì)環(huán)境的有要,而L5級(jí)別則沒(méi)有任何限制。
二、目前自動(dòng)駕駛技術(shù)量產(chǎn)版車(chē)型代表
廠商 |
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)名稱 |
配備車(chē)型 |
自動(dòng)駕駛級(jí)別 |
特斯拉 |
Autopilot |
Model X、Model S 、Model 3 |
介于L2、L3之間 |
奧迪 |
Piloted Driving |
A8、A8L |
L3 |
自動(dòng)駕駛分級(jí)明確后,就得說(shuō)到目前自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,首先就是特斯拉,作為發(fā)展無(wú)人駕駛技術(shù)最激進(jìn)的廠商,特斯拉已經(jīng)推出了第二代Autopilot自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。
所有選裝該系統(tǒng)的特斯拉車(chē)型都將配備具有全自動(dòng)駕駛功能的硬件,該系統(tǒng)將包含8個(gè)攝像頭,其可以覆蓋360度可視范圍,對(duì)周?chē)h(huán)境的監(jiān)控距離最遠(yuǎn)可達(dá)250 米。除此之外,車(chē)輛配備的12個(gè)超聲波傳感器完善了車(chē)輛視覺(jué)系統(tǒng),探測(cè)和傳感硬、軟物體的距離較上一代系統(tǒng)的提高了近兩倍。增強(qiáng)版前置雷達(dá)通過(guò)冗余波長(zhǎng)提供周?chē)S富的數(shù)據(jù),雷達(dá)波可以穿越大雨、霧、灰塵,甚至前方車(chē)輛。
不過(guò)目前由于技術(shù)的局限,即使開(kāi)啟特斯拉的Autopilot功能,也需要駕駛員手握方向盤(pán),以保證可以隨時(shí)能夠接管汽車(chē)。用特斯拉官方的說(shuō)法,Autopilot不能叫做自動(dòng)駕駛,正確的名稱應(yīng)該叫做自動(dòng)輔助駕駛,也就是說(shuō)它只能達(dá)到L2.5的級(jí)別。
除了特斯拉以外,還有一家車(chē)企也將其自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用到了量產(chǎn)車(chē)型中,就是“燈廠”奧迪。全新一代A8車(chē)型配備了真正意義上的L3級(jí)自動(dòng)駕駛,車(chē)上共配備4顆魚(yú)眼攝像頭、1顆前視攝像頭、12個(gè)超聲波雷達(dá)、4顆中距離毫米波雷達(dá)、1顆長(zhǎng)距離毫米波雷達(dá)還有1顆激光雷達(dá)。
雖然已經(jīng)達(dá)到了L3級(jí)自動(dòng)駕駛,但是這套系統(tǒng)的啟動(dòng)需要滿足兩個(gè)條件,首先,車(chē)輛的車(chē)速不能超過(guò)60km/h;還有就是車(chē)輛行駛需在車(chē)道線清晰、雙向車(chē)道中央有隔離帶的主干道或高速公路上。滿足以上條件時(shí),車(chē)輛儀表盤(pán)上就會(huì)會(huì)顯示“Traffic Jam Pilot準(zhǔn)備就緒”這樣的提示,此時(shí)駕駛員就可以按下Audi AI按鈕,雙手脫離方向盤(pán),也不需要時(shí)刻關(guān)注前方道路狀況,系統(tǒng)會(huì)自行控制加速、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向等一系列操作。
三、自動(dòng)駕駛目前存的主要問(wèn)題
隨著各大公司開(kāi)始涉足自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,越來(lái)越多的自動(dòng)駕駛車(chē)輛行駛在路上,相關(guān)的事故也隨之產(chǎn)生,今年3月,美國(guó)的一名49歲女性在過(guò)馬路時(shí),被正在進(jìn)行道路測(cè)試的優(yōu)步自動(dòng)駕駛SUV撞倒,該女子送醫(yī)后不治身亡。
不久之后,美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)(NTSB)于5月對(duì)該起自動(dòng)駕駛汽車(chē)致人死亡的事故發(fā)布了一份初步事故報(bào)告。報(bào)告中稱,事故的主要原因是由于這輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)在行駛時(shí)未能識(shí)別出行人,并且該車(chē)禁用了緊急制動(dòng)系統(tǒng),所以才會(huì)導(dǎo)致這次事故的發(fā)生。而這起事故的主要因素,就是因?yàn)樽詣?dòng)駕駛系統(tǒng)漏警所導(dǎo)致的。
除了漏警以為,目前自動(dòng)駕駛研發(fā)的工程師力求自動(dòng)駕駛汽車(chē)系統(tǒng)能夠不犯錯(cuò)誤,但事實(shí)上自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是在虛警和漏警兩種狀態(tài)下不斷權(quán)衡。眾所周知,自動(dòng)駕駛汽車(chē)傳感器會(huì)將蒸汽,汽車(chē)尾氣或紙板碎片曲解為類(lèi)似于混凝土之類(lèi)的障礙物。它們也會(huì)把一個(gè)站在人行道上的人誤認(rèn)為準(zhǔn)備跳到馬路中央的人。錯(cuò)誤的判斷不僅會(huì)讓汽車(chē)頻頻急剎,也會(huì)讓乘客感到不安。
此外,由于光線原因,在一定場(chǎng)景下,攝像頭的確存在無(wú)法識(shí)別前方物體的情況,此時(shí),自動(dòng)駕駛車(chē)輛上的毫米波雷達(dá)、紅外線傳感器以及其他傳感器就應(yīng)該起到各自作用。目前市面上的任何一個(gè)傳感器都無(wú)法確保100%的準(zhǔn)確率。除了虛警和漏警以外,目前自動(dòng)駕駛技術(shù)還有很多問(wèn)題需要解決,這些問(wèn)題阻礙了全球
四、自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展所要面臨的問(wèn)題
1.事故權(quán)責(zé)問(wèn)題:任何新興事物的發(fā)展總要經(jīng)歷一個(gè)困難的探索過(guò)程,自動(dòng)駕駛技術(shù)也不例外。首先,如果自動(dòng)駕駛車(chē)輛發(fā)生事故,該事故的權(quán)責(zé)目前在多數(shù)國(guó)家并不清晰。事故中,司機(jī)和乘客會(huì)認(rèn)為,所有行駛的判斷都是汽車(chē)做出的,那事故也應(yīng)該由汽車(chē)承擔(dān),是不是該汽車(chē)生產(chǎn)商來(lái)賠償?而到目前為止,各國(guó)的法律都沒(méi)有做相關(guān)界定,也沒(méi)有出臺(tái)更為完善的法規(guī)。雖然很多國(guó)家開(kāi)始規(guī)劃制定相應(yīng)的法律法規(guī),但是還是需要一定得時(shí)間才能解決。
2.應(yīng)用地域的差異:現(xiàn)在自動(dòng)駕駛將會(huì)首先普及在人口密集,道路完善的城市地區(qū)。但在人煙稀少、路況復(fù)雜的偏遠(yuǎn)地區(qū),不能指望自動(dòng)駕駛能夠幫我們攀山越嶺,有的道路都沒(méi)有在GPS顯示出來(lái),或者定位偏移錯(cuò)誤。
3.系統(tǒng)的靈活性:人類(lèi)是具有隨機(jī)性的,比如駕駛員在駕駛車(chē)輛時(shí),路線規(guī)劃是可以很隨性的。例如在回家路上,臨時(shí)決定停車(chē)靠邊幾分鐘,去超市購(gòu)買(mǎi)物品?;蛘吲龅脚R時(shí)交通管制的情況,自動(dòng)駕駛該如何來(lái)判斷?所以自動(dòng)駕駛真正按照車(chē)主的意圖來(lái)改變路線規(guī)劃和控制車(chē)輛,也是需要時(shí)間解決。
4.黑客侵入系統(tǒng):作為汽車(chē)本身安全才是最為重要的一點(diǎn)。大家都知道,電子化的產(chǎn)品并不是完全的可靠,未來(lái)自動(dòng)駕駛普及后,假如有黑客侵入車(chē)輛,在一個(gè)城市或是一個(gè)國(guó)家里,某品牌的自動(dòng)駕駛車(chē)同時(shí)爆發(fā)故障,數(shù)萬(wàn)輛該品牌的車(chē)同時(shí)停下或者失控,其造成的影響將是非常巨大的。
5.道德倫理問(wèn)題:既然是自動(dòng)駕駛,那肯定需要有程序邏輯。編程道德問(wèn)題就無(wú)法避免,車(chē)輛正在自動(dòng)駕駛,突然一輛滿載學(xué)生的校車(chē),錯(cuò)誤的穿過(guò)路口,您的車(chē)如何自動(dòng)判斷?是自動(dòng)躲閃,即使撞到路邊傷害自己,還是繼續(xù)前行,傷害校車(chē)上的孩子?或者有一個(gè)人和三個(gè)人分別橫穿高速公路,此時(shí)車(chē)輛已經(jīng)剎不住車(chē),是撞1個(gè)人,還是3個(gè)人,還是緊急撞護(hù)欄自己受損?這類(lèi)道德問(wèn)題并不是工程師能夠設(shè)計(jì)出來(lái)的。
五、自動(dòng)駕駛?cè)嫫占斑€需等多久?
幾年前,自動(dòng)駕駛還是好萊塢科幻電影中的場(chǎng)景,現(xiàn)在自動(dòng)駕駛離我們?cè)絹?lái)越近。除了大家所熟知傳統(tǒng)車(chē)企外,像Google、英特爾這樣的科技公司也紛紛布局自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。
目前,Google的正在測(cè)試L4級(jí)別的自動(dòng)駕駛車(chē)輛,但只是原型車(chē)還未量產(chǎn)。未來(lái)Google希望能夠?qū)崿F(xiàn)的是沒(méi)有方向盤(pán)、剎車(chē)和油門(mén)的L5級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車(chē)。關(guān)于未來(lái),Google希望到2020 年可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的合法上路行駛。同時(shí)他們也表示,相比于成為汽車(chē)制造廠商,他們更傾向于成為一家出售自動(dòng)駕駛技術(shù)的供應(yīng)商。這可能是很多科技公司的最終目的,而不是自己造車(chē)。
傳統(tǒng)車(chē)企對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的量產(chǎn)車(chē)則是有著更加具體的規(guī)劃,比如沃爾沃預(yù)計(jì)到2020年量產(chǎn)自動(dòng)駕駛汽車(chē),福特準(zhǔn)備在2021年投入Level 4級(jí)別自動(dòng)駕駛技術(shù)。日產(chǎn)在日本發(fā)布了ProPILOT自動(dòng)駕駛技術(shù),并宣稱在2020年就能達(dá)到完全成熟的程度,也就是說(shuō),日產(chǎn)計(jì)劃在2020年推出商用化的自動(dòng)駕駛車(chē)型。
實(shí)際上,參考各個(gè)公司自動(dòng)駕駛研發(fā)規(guī)劃,可以看出,大多數(shù)車(chē)企都將自動(dòng)駕駛汽車(chē)的量產(chǎn)定到了2025年以前,只不過(guò)在自動(dòng)駕駛程度上有所差異。可以看到,自動(dòng)駕駛技術(shù)是未來(lái)的發(fā)展方向,一方面可以大大提升交通效率,提升交通安全。另一方面,自動(dòng)駕駛技術(shù)成熟后,可以結(jié)合時(shí)下流行的“共享出行”理念,由出行公司來(lái)提供服務(wù),便可不必再購(gòu)買(mǎi)車(chē)輛。
盡管目前自動(dòng)駕駛技術(shù)仍然還在發(fā)展,但已經(jīng)給了人一個(gè)夠美好的希望,那就是經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的自動(dòng)駕駛車(chē)的駕駛技巧比人類(lèi)更好、更符合規(guī)定、反應(yīng)更快。如果能夠解決技術(shù)上相應(yīng)的難題,很多目前交通系統(tǒng)上存在的頑疾也可能因?yàn)樽詣?dòng)駕駛的到來(lái)迎刃而解。
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