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走向未来盘点各大厂商自动驾驶技术进程

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发布:liuxianglong 作者: 汽车研究院来源: 说客
PostTime:11-7-2016 20:01
作者:汽车研究院 近日,特斯拉车祸致死事件又把自动驾驶这项“黑科技”推到了风口浪尖,事故发生后厂商故意隐瞒,素有现实版“钢铁侠”之称的特斯拉CEO Elon Musk大肆...

以下为文章全文:(本站微信公共账号:cartech8)


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近日,特斯拉车祸致死事件又把自动驾驶这项“黑科技”推到了风口浪尖,事故发生后厂商故意隐瞒,素有现实版“钢铁侠”之称的特斯拉CEO Elon Musk大肆抛售股票套现,都使这一事件持续升温。自动驾驶技术再次回到公众视线,这项“黑科技”到底是什么?各大厂商都做到哪一步了?
自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车技术的研发,在20世纪也已经有数十年的历史,于21世纪初呈现出接近实用化的趋势。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。

自动驾驶技术根据自动化水平的高低区分了四个自动驾驶的阶段:驾驶辅助、部分自动化、高度自动化、完全自动化。

驾驶辅助系统(DAS):目的是为驾驶者提供协助,包括提供重要或有益的驾驶相关信息,以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。比如现在很多车型都配备了“车道偏离警告”(LDW)系统等。
部分自动化系统:在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的系统,如“自动紧急制动”(AEB)系统。
高度自动化系统:能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责,但是仍需驾驶者对驾驶活动进行监控的系统。
特斯拉已经可以完成高度的自动化驾驶
完全自动化系统:可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控的系统。这种自动化水平允许乘从事计算机工作、休息和睡眠以及其他娱乐等活动。

或许这才是人们心中最正确的自动驾驶模式吧
多年以来,各大厂商都为自己的自动驾驶技术不断努力着,那么目前他们都做到哪一步了呢?

特斯拉
本次出交通事故的车型是特斯拉Model S。我们首先要明确一个事实,那就是现有的 Model S 绝对称不上是一辆“自动驾驶汽车”,它自己也没有这么说,它最多就是一辆“提供了相应功能的半自动驾驶汽车”。Tesla 自己也解释说,当你在 Model S 中打开自动驾驶模式时,它会在确认框中显示:“自动驾驶只是一个辅助功能,它仍然需要你时刻将双手放在方向盘上”,以及“你需要随时控制自己的机动车,并为它负责。”同时,在使用的时候,它还会提醒你“不要将双手离开方向盘,随时做好接管的准备”。如果系统发现你的双手并没有放在方向盘上,那它会发出警告,并逐渐降低车速,直到你的双手再次回到方向盘上。虽然特斯拉已经可以完成类似自动泊车、在高速公路上跟车行驶、跟随前车变道等自动功能,但严格意义上来说,特斯拉的自动驾驶并不能实现无驾驶员的全自动驾驶。所以,Joshua Brown在车内看视频(或者玩游戏)的做法是很不安全的。
谷歌

谷歌无人驾驶车的步子要比特斯拉迈的更大一些。谷歌放弃了一步步解放人类驾驶员双手的过程,准备一步到位,实现无人驾驶。因此,谷歌无人驾驶汽车没有方向盘,也没有制动踏板,一切全靠机器自主决定。正因如此,谷歌无人驾驶汽车的商用还有更远的道路要走。

不同于特斯拉是更多靠传感器来感知外部环境的做法,谷歌决定利用自己的大数据,给谷歌无人驾驶汽车“上课”,教会无人车“认识”需要走过的路线上的所有数据后,才让无人车上路。换句话说,谷歌无人车走的全是“套路”。它走过的每一步都是工程师们用汗水洗刷过的--他们会事先在目标路线上来回数遍,绘制一份尽可能详尽的3D地图教给无人车。
这样做是为了省下运算时间和能量,来处理行人,车流和其他各种实地行驶过程中的突发状况。谷歌无人车经历了2月份的首起需负责交通意外后,逐渐教会了无人车按喇叭、躲避骑自行车的行人等做法。
3D 地图目前也只覆盖了很有限的几片实验田,如加州景山。待到自动驾驶上路那一天,这样地图不仅要大面积覆盖,而且要随时更新,这庞大的工作量不言而喻。
随着越来越多的自动驾驶车上路,会有源源不断的路面信息传回绘图小组。当然,如果各个公司的自动驾驶研发团队能够共享信息的话,这个进程会快很多。
目前无人车总体来看还是比较先进的,不过高度依赖高精度的3D地图,对于无人车的计算能力提出了很高的要求。
奥迪
目前,奥迪正在研发交通拥堵时的自动驾驶技术,这项技术基于奥迪最新的带有堵车辅助功能的ACC自适应巡航控制系统开发。未来,在0至65公里/小时的低速情况下,堵车辅助功能将可以代替驾驶者掌控车辆,自动进行转向、加速和刹车等操作。在达到系统设定的速度界限时,例如交通恢复通畅或者到达岔路终点,堵车辅助系统将会提醒驾驶者重新控制方向盘。如果驾驶者没有反应,系统将进入风险最小化状态,也就是将车停下来。

雷达系统是重要的感应部件。以目前带停走功能的自适应巡航控制系统为例,雷达系统会时刻监测车辆前方状况,一个广角摄像头监测道路标线、行人,以及车辆、护栏等物体。同时,多达12个超声波传感器会监测车辆四周。
激光扫描器(laser scanner)是奥迪研发的最新传感器部件,它可以提供80米范围内的高精确数据。其激光二极管每秒可发射近10万次红外线脉冲,控制系统会根据红外线脉冲的反射情况计算出前方物体的详细轮廓。激光扫描器可在4个方向覆盖145度的范围。
得益于宽广的开放角度,激光扫描器拥有十分强大的功能,它能够非常快地探测出前方并线的车辆。即使在黑暗的情况下,激光扫描器也完全不受影响,不管是类似围栏这种有规则形状的物体,还是白色墙壁这种没有可见结构的物体,它都能探测到。
奔驰

2014年发布的奔驰全新一代S级轿车,多项高端技术让人眼前一亮。特别是奔驰S级大量应用的智能辅助系统。据奔驰官方的宣传中指出,如果法律等条件允许的情况下,奔驰S级轿车基本已经可以实现自动驾驶。
在奔驰旗舰级的S级车型上,实现自动驾驶功能的话要由预防性安全系统、智能大灯系统、夜视系统、车道与距离保持系统以及自动泊车系统等设备,在这些设备的辅助下,实现自动驾驶基本可以说是触手可及。
在上一段介绍的系统中,最重要的莫过于预防性安全(PRE-SAFE)系统。这套系统也是奔驰最为骄傲的成果。其中在主动探测上,奔驰在S级车身的四周围360全方位加装了雷达探头以及摄像头。在车头的上方也加入了3D立体摄像监控设备。在这些主动探测设备的辅助下,新S级就能在行驶中全方位的检测周围环境与路况信息,它可以识别前后车辆的距离及两侧盲区位置的车辆与障碍物。同时这套设备还能识别动物与人类,对环境信息做出自己的预判以及措施。而另外预防性安全制动(PRE-SAFE Brake)系统将配合在驾驶员未预见危险的时候紧急采取制动,或者减速或者直至停车,以这样的措施降低风险程度,从而真正实现行车中的主动安全。
宝马

作为全球首屈一指的厂家,宝马就已经推出过名为ConnectedDrive Connect的自动驾驶技术。当然,它也是一种通过一系列主动驾驶辅助系统的协作实现的。而宝马近期发布的Highly Automated Driving则可以看做是ConnectedDriveConnect的更高级的版本,HAD技术将进一步提升车辆行驶的安全性、舒适性以及对交通规则的判别。要知道,早在2011年,宝马就已经发布了能实现自动超车的自动驾驶技术,现在它的功能已经变得更加完善。
HAD技术依旧基于大量的摄像头、雷达、红外线、超声波等为基础,但通过BMW对其进行的优化,宝马的这套自动驾驶技术能对车辆的转向、加速、刹车等等都可以进行自动控制,自动化程度相当高。

其实目前大多数厂商的自动驾驶技术大同小异。也就是利用摄像头、雷达、红外线等方式实现对车辆的定位,从而达到控制车辆的目的。下面,我们要为大家介绍一个更加牛X的实现自动驾驶的方式。
沃尔沃
对于能提升驾驶安全的技术,沃尔沃当然不会放弃。除了开发与其他厂商类似的自动驾驶技术外,最近沃尔沃又推出了一个公路植入磁铁辅助车辆的计划。

沃尔沃称,研究这一计划目的就是为了实现自动驾驶。将磁铁植入公路内使得道路变的类似于铁轨。相较传统的通过摄像头、红外线或者GPS来定位车辆,此项计划应用直径40mm,厚度15mm的磁铁,在精度上有更好的表现。

应用的磁铁装置在外层包裹了氧化铁,磁铁放置在道路下方2.5米以下的位置。通过车底的特殊感应装置接受磁力信息。从而确定车辆状态。在精度方面,磁铁定位可以将距离精确到1米。而且能很好的预防车辆偏离道路。
福特
福特的这套自动驾驶系统主要应用了4个光探测传感器进行物体识别,每秒实现250万次扫描。清晰程度上可准确扫描出60米半径范围内物体的大小,如纸袋、车辆以及行人等,并将附近区域的图像第一时间转变为3D图像。较大众与通用的自动驾驶系统更为简便,无需驾驶员介入操纵。

福特CEO艾伦?穆拉利曾公开表示:自动驾驶技术将使汽车变得更为安全,下一步的目标是车联网与自动驾驶技术进行互补,从而提高安全性。自动驾驶时代距离我们并不遥远。不过福特介入自动驾驶研究的稍晚一些,据悉,福特差不多会在2025年左右推出自动驾驶汽车。
百度
百度无人驾驶汽车无人汽车将具备雷达、相机、全球卫星导航等电子设施并安装同步传感器,现有的技术已经支持识别交通指示牌、道路标识等信息,最终要实现对交通信号灯、汽车、行人信息以及路况等各类信息的整合,在人工智能技术帮助下,实现自动行驶功能
总结:

不得不承认,自动驾驶技术确实是未来的发展趋势。各大厂商纷纷投入自动驾驶的研发,但是自动驾驶技术应用上,还需要解决很多问题。

不管自动驾驶多么值得信赖,人们对于汽车自动驾驶完全信任也需要一个过程。而且电子设备一旦发生故障也是件非常可怕的事情。
消费者容易担心自动驾驶技术的可靠性。自动驾车系统基于电脑操作,可通过远程遥控(比如目前特斯拉就可远程更新车载系统的软件),存在被黑客入侵的危险。一旦有人侵入车载信息系统,就能通过自动驾驶软件轻易干扰甚至控制驾车过程,造成巨大的驾车危险。到时候可以说是“人为刀俎,我为鱼肉”,只能任人宰割。
以目前自动驾驶的发展来看,要实现无人驾驶还是比较困难的。不过不远的将来依靠自动驾驶技术来提升安全性还是靠谱的。但要想真正实现无人驾驶,汽车厂商或者科技巨头们要走的路还很长。

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