智能驾驶成新的决胜风口看看美德汽车品牌
一个摄像头可以被怎么定义呢?装在电脑上它是美女主播的摄像机;装在手机上它是数码相机的替代品;装在商场里它又能在漆黑夜晚防火防盗的利器。在车里装在车尾的摄像头是倒车影像,那如果是装在前挡风玻璃上呢?嗯,除了行车记录仪就可能是驾驶辅助系统了。
的确,现在造一台车已经不仅仅局限于动力总成开发、底盘设计调教以及车身造型这些传统的开发难点了,在造车新势力的扩张下,传统车企还将面临更多的挑战,插电混动系统开发甚至驾驶辅助系统工程都将在不久将来对传统车企带来了新一轮技术挑战,因此可以预见的是传统车企要做产品跨时代战略时,无论是设计、技术还是体系化研发、制造能力、产品落地实力,都让我们提前感受到了一场大战将至。
过渡时期其实已经做好部署
先来说宏观的一面,未来的汽车或许就跟漫威电影一样,采用清洁能源+自动驾驶策略,但就时间上来说真正能实现这一目标现在还很远,但为了最终实现这一目标,汽车厂商约定成俗采用了SAEInternational的标准,通俗点说这套标准划分成5个等级,前面所说的最终目前就是L5,而现在业内实现量产车型装配等级为最高L3级。
如果宏观能大致理解,那么微观来看,世界上的传统三大阵营,也就是通常我们所说的美系、欧系以及日系其实在顶端车型上都具备高度自动驾驶这一功能,但在技术下放程度上三大阵营却保持各不一样的态度,大致情况是日系最为保守,具备L3级功能的车型非豪即贵。欧系车型技术下探能力最强,以奥迪品牌走技术路线为代表,即便最入门的车型也可装配L3级驾驶辅助功能。美系车型则显得复杂了一些,造车疯一样的特斯拉以及传统车企巨头凯迪拉克,但自动驾驶级别来说这两家企业其实也是最高L3,只是特斯拉的放任度更高,而凯迪拉克则是更加接近于传统车企策略,驾驶辅助需更多考量安全问题。
凯迪拉克:放手不等于放松
在刚刚过去的CESASIA上,凯迪拉克SuperCruise超级智能驾驶系统正式在中国发布,之所以相对于美国发布的要晚了一些,也正是因为国内的路况相对于美国更加复杂一些,因此需要大量的实验测试数据才可以在国内正式发布,显然这样的传统车企对国内情况慎之又慎,毕竟交通安全容不得半点马虎。
区别于市面上已有的驾驶辅助系统一般以雷达、激光雷达、摄像头等采集信息,经中央处理处理器计算后作出指令动作,凯迪拉克SuperCruise两个最大的亮点就在于其配备了驾驶员注意力保持系统和高级地图数据系统。
从产品的字面意义就可以看出,这套最新的驾驶辅助系统明显是更侧重于长途驾驶,因此命名也非常直截了当-超级巡航,所以中文宣传Slogan也是“放手去做”,也就说驾驶员再通过自适应巡航时不仅腿部得以休息,现在连手也可以不用去控制方向盘了,但四肢放松的同时不等于注意力不集中,因为SuperCruise在时时刻刻监视你。
驾驶员注意力保持系统由七大模块组成,涵盖监控、警示、交互三大功能。当SuperCruise运行时,通过位于车辆转向柱顶端的微型摄像头与方向盘灯带两旁的红外传感器,系统可实时追踪驾驶者头部位置和脸部特征,识别驾驶者的视线方向。
当驾驶者视线离开时间过久时,系统会提示驾驶者将注意力转移至前方道路;而如果驾驶者没能及时收回注意力,系统将进一步升级警示强度,利用方向盘光条、警示图标、座椅震动、蜂鸣音进行增强提示;如驾驶者仍未作出任何反应,系统则将通过驾驶辅助技术及时制动车辆,在必要的情况下安吉星紧急救援将主动联系驾驶员。
在这套系统研发时还有一个小插曲,就是当CT6首次搭载注意力保持系统时只能在底特律的部分路段可以合规行驶,但其它地区还只能保持双手掌握方向盘,但随着这项技术逐渐被认可后,越来越多的州府支持了“放手”法规,可见这套注意力保持系统还是能做到尽量让驾驶员减负的。
高级地图数据系统则是相比其他类似的驾驶辅助系统另一思路,SuperCruise采用了利用激光雷达绘制的高精度地图,进入中国市场是由上汽通用联合高德共同完成的,高精地图记录了精确的道路绝对位置、车道信息、指示等信息,确保超级智能驾驶系统只在合适的道路条件下启动,而这套地图数据库筹备,合作伙伴高德也足足用了近3年多的时间,加上凯迪拉克工程师针对本土市场超过1年半时间的实车测试,才最终确保这套系统在工作时不会出现BUG,毕竟这套系统已经足以关系到驾乘人员的安危,因此凯迪拉克需要全面考量、验证和评估才能实现量产,向某些创新车企仓促上阵的做法显然对交通安全存在重大隐患。
当SuperCruise系统开启时,车辆会自动整合包括前置摄像头、高分辨率地图和配备实时修正功能的GPS导航系统在内的全部传感器输入信息,形成一条沿车道中央的虚拟车辆控制路径,使车辆始终保持在车道中央位置行驶,提高车辆在曲折道路和山路上等弯道曲度较复杂的路况中操控的安全性。
也许你会对这套系统的定位准确度产生质疑,但工程师早已想在前头。工程验证人员在地面上建立了具有绝对位置的参考坐标点用于计算并补偿GPS信号穿越地球电离层产生的误差,这些补偿数据将被实时上传至云端,并下发到每一台装载超级智能驾驶系统的车辆上。这种突破方法将GPS数据的精度提升到亚米级别,有效地保障了该系统对车道的判断。目前所提供的实时方位数据的准确性是传统GPS的4-8倍。
奥迪:24+41个驾驶辅助软硬件
远在大西洋彼岸的欧洲,奥迪的自动化驾驶策略虽然和凯迪拉克不尽相同,但奥迪的策略是注重更加生活、安全化的自动驾驶策略,这也是相对于入门级别L3自动驾驶策略,奥迪为了拉开科技差距在高级别车型上还带入了更加严谨的整体式预安全系统以及更先进的照明技术。
不管是业内还是业外,奥迪“灯厂”名号不胫而走,而最新旗舰车型不仅在原有高清矩阵式LED头灯组前提下还加入了激光灯组,而激光灯组的强悍之处就是照明强度是传统LED光源的10倍,能见度范围也在2倍以上。为了不影响对向车辆的视野,A8L的激光灯光束会自动规避道路上其他车辆,并仅能在光照条件不足的郊区道路上,在70km/h及以上的速度激活,因此在奥迪演绎下,智能照明系统同样也属于自动驾驶策略一个重要组成部分。
如果说灯光只是奥迪驾驶辅助科技的开篇,那么24个驾驶辅助硬件传感器则绝对在业内称王,因此为了能准确控制好这些传感器的控制关系,奥迪甚至为其开发了一套服务器来专门控制这些硬件,这套处理器奥迪命名为zFas(中央驾驶辅助控制系统),通过英飞凌高频率四核CPU来处理计算所有传感器接收到的信号不断合并到周围环境的差异化模型中,为整车智能体验提供硬件支持。
而这套中央驾驶辅助控制系统除了拥有一个智慧运算大脑以外,传感器方面也是集世界尖端供应商于一身,4个核心元件,包括:来自以色列Mobileye的EyeQ3,负责交通信号识别,行人检测,碰撞报警,光线探测和车道线识别。英伟达的TegraK1负责驾驶员状态检测,度全景。英特尔的CycloneV负责目标识别融合,地图融合,自动泊车,预刹车,激光雷达传感器数据处理。英飞凌的AurixTCT负责监测系统运行状态,使整个系统达到ASIL-D的标准,因此最终实现41个扩展功能恐怕在这些顶级传感器面前都不是难事。
没有多花钱的不是,要想得到41个扩展驾驶辅助功能其代价也是巨大的,虽然奥迪的驾驶辅助系统最为全面,但你要付出的除了一台最基础的车钱,里面还要购买一台与服务器性能相媲美的IT产品,这样才能做到领先于美系、日系驾驶辅助产品。
特斯拉的强势在于模块化OTA升级
说完了两大传统车企在智能驾驶辅助系统的进步,那么曾经轰动一时的特斯拉Autopilot自动辅助驾驶技术则显得没那么神秘了,而现在回想当年特斯拉大出风头的原因,除了理念保持了业内领先之外,敢于量产的精神确实有别于传统车企的套路。
直到现在,特斯拉构成Autopilot自动辅助驾驶技术的硬件其实同样是中、远程微波雷达以及前置摄像头、超声波传感器等硬件,但在第三方系统开发以及认证则走了苹果模式,并且支持OTA远程升级,而这套OTA也有别于其他厂商OTA,特斯拉的OTA可以针对传感器模块进行升级,因此现有硬件条件下,特斯拉可以拥有最极限的硬件计算能力,同时第三方软件上的开发支持也更加放任了驾驶自由度,因此特斯拉Autopilot驾驶事故屡见不鲜,但归根结底还是特斯拉对安全底线的认知不足,但好在特斯拉没有传统能源车型,传统车企构不成绝对威胁。
毫无疑问,靠众多传感器以及顶级化的硬件产品的奥迪依然是自动驾驶领域的霸主,而奥迪所理解的自动驾驶领域也并非常规化,智能化、生活化、场景化是奥迪未来造车理念,当然坐拥这些功能也需要一定的经济实力。而后起之秀的凯迪拉克虽然没有奥迪理念那么完善,但在智能化与安全化道路上已经看齐奥迪,SuperCruise的发布也诠释了凯迪拉克品牌创新、胆识的又一次挑战。至于新兴车企特斯拉,好像已然落后了。。。。
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