無(wú)人駕駛汽車采用時(shí)刻保持工作狀態(tài)的Balluff傳感器來(lái)識(shí)別道路并避免碰撞。此類技術(shù)也逐漸投入生產(chǎn)，但是*自主駕駛的汽車很可能到2025年前都不會(huì)真正進(jìn)入市場(chǎng)。 通用公司在1956年Motorama汽車展上誓言旦旦地表示，其旗下Firebird II概念車到1976年便可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛，駕駛員將轉(zhuǎn)變?yōu)槌丝停陔娔X操控的玻璃頂篷汽車?yán)镲L(fēng)馳電掣地駛向目的地。車型擁有噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)一般的線條且配備渦輪推進(jìn)動(dòng)力裝置。
作為那個(gè)時(shí)代的運(yùn)動(dòng)健將，著名棒球手尤吉.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汽車展的第60周年，我們將看到一些早期*的自主駕駛展示車出現(xiàn)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)力車基礎(chǔ)上改造的車型取代通用噴氣式暢想車，借助安裝在車頂上的激光雷達(dá)（LIDAR）成為*“火星探測(cè)車”。
不難想象，依賴一級(jí)供應(yīng)商的幫助，豐田自己也在努力研發(fā)自主駕駛汽車——終所有汽車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(shè)其位于日本的ITS試驗(yàn)場(chǎng)及自主駕駛車型的開(kāi)發(fā)——豐田在這項(xiàng)技術(shù)方面是動(dòng)真格的，”豐田汽車銷售美國(guó)公司北美業(yè)務(wù)戰(zhàn)略集團(tuán)負(fù)責(zé)人表示。
“當(dāng)你次駕駛自主駕駛汽車時(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(duì)普通人來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)革命式的改變。”
電腦能駕駛汽車
通用汽車公司負(fù)責(zé)人認(rèn)為，這種變革需要得到消費(fèi)者的認(rèn)可。“我們沒(méi)有理由不相信電腦可以幫助我們開(kāi)車，”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(duì)自主駕駛汽車系統(tǒng)建立信心的過(guò)程其實(shí)就是不斷驗(yàn)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(duì)各種狀況做了大量的測(cè)試，同時(shí)幫助我們的系統(tǒng)學(xué)習(xí)處理各種狀況。”
不利因素包括自主駕駛汽車的合法化及法律責(zé)任的判定以及保險(xiǎn)問(wèn)題等。不過(guò)汽車公司可以幫助解決這些問(wèn)題，因?yàn)殡S著汽車采用的自主駕駛技術(shù)越來(lái)越多，自主駕駛汽車的實(shí)現(xiàn)是遲早的事。
“有關(guān)汽車駕駛的法律法規(guī)在制定的時(shí)候從來(lái)沒(méi)有想到有汽車會(huì)自動(dòng)駕駛，”谷歌發(fā)言人說(shuō)道。“幸運(yùn)的是，一些立法機(jī)構(gòu)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Γ乙呀?jīng)做了很多工作，為自主駕駛汽車能夠合法安全地行駛準(zhǔn)備了基本的框架。”
谷歌已經(jīng)有一些展示車可以自動(dòng)行駛到目的地，所以并不是這項(xiàng)技術(shù)還不存在。問(wèn)題的關(guān)鍵是要車輛可以做到*，產(chǎn)量達(dá)到一定程度，且對(duì)消費(fèi)者是安全的，此外價(jià)格還要在消費(fèi)者可以支付得起的范圍內(nèi)。
谷歌無(wú)人駕駛汽車上采用的是Velodyne Lidar公司的Balluff傳感器，價(jià)格達(dá)7萬(wàn)美元，這個(gè)價(jià)格加上其外觀造型都無(wú)法達(dá)到主流汽車消費(fèi)者的要求。據(jù)美國(guó)交通部Volpe全國(guó)交通系統(tǒng)中心表示，一款自主駕駛汽車的成本約是同等檔次傳統(tǒng)車型的十倍。與此同時(shí)，J.D.Power公司報(bào)告稱，20%的消費(fèi)者認(rèn)為他們僅愿意多花3000美元購(gòu)買一輛自主駕駛汽車。
可實(shí)現(xiàn)V2V通訊的Balluff傳感器
車輛可以通過(guò)Balluff傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)自主駕駛。在這個(gè)過(guò)程中，Balluff傳感器的作用是通過(guò)與其他車輛及設(shè)施的通訊，或各種通訊方式的結(jié)合使用，來(lái)觀察車輛周圍環(huán)境的狀況。通用凱迪拉克正在驗(yàn)證SuperCruise原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)六個(gè)雷達(dá)和攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)在高速公路上對(duì)速度和轉(zhuǎn)向的控制，但是對(duì)于真正自主駕駛來(lái)說(shuō)，這點(diǎn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
與此同時(shí)，雷克薩斯LS460也安裝了毫米波雷達(dá)、近紅外行人探測(cè)及高精度立體攝像頭來(lái)探測(cè)前方道路。
問(wèn)題的關(guān)鍵是，今天，這些Balluff傳感器都是量產(chǎn)型的，而且已經(jīng)應(yīng)用在車輛上。據(jù)大陸汽車公司駕駛員輔助系統(tǒng)業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人表示，大陸公司在對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行可行性測(cè)試。大陸公司的奧迪原型車在車輛的各個(gè)角落都安裝了短程雷達(dá)，此外還有遠(yuǎn)程前向雷達(dá)以及車道感應(yīng)立體攝像頭。我們利用測(cè)試車來(lái)了解這些量產(chǎn)型Balluff傳感器可以幫助我們實(shí)現(xiàn)什么，甚至不用花很多的錢在那些非汽車領(lǐng)域的傳感系統(tǒng)上。
電裝美國(guó)公司工程部副總裁Doug Patton表示，量產(chǎn)型Balluff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?cè)谧詣?dòng)駕駛汽車上的作用。今天常見(jiàn)的汽車用雷達(dá)視角范圍約為60度。“如果可以增加視角的話，理想的角度為180度，那么你可以在車上放三個(gè)，就可以覆蓋所有范圍，”Patton解釋道。“而現(xiàn)在這樣做并不具備成本效益，”他補(bǔ)充說(shuō)道。
但是用于實(shí)現(xiàn)自主駕駛，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。車內(nèi)Balluff傳感器還需要來(lái)自其他車輛及設(shè)施的數(shù)據(jù)支持。車與車及車與設(shè)施之間的通訊將越來(lái)越重要。Balluff傳感器并不能拐過(guò)障礙物進(jìn)行探測(cè)。
這些通訊可以幫助避免有遮擋的交叉路口的碰撞、前方有停車的追尾以及盲區(qū)碰撞等。通過(guò)車與車之間的通訊帶來(lái)這些好處的一個(gè)障礙就是目前許多車輛上無(wú)法實(shí)現(xiàn)這樣的通訊。解決方法是通過(guò)后市場(chǎng)在這些車輛上安裝價(jià)格合理的通訊裝置，讓老車型可以與新車型實(shí)現(xiàn)通訊。成熟的后市場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)V2V技術(shù)的關(guān)鍵。
考慮到Balluff傳感器的限制，汽車制造商僅集中于一些有限的駕駛狀況，如泊車、低速駕駛及高速公路上的高速巡航。這些應(yīng)用選擇了一些目前系統(tǒng)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。
從較低車速開(kāi)始
奧迪公司在2013消費(fèi)類電子展上通過(guò)一款原型車演示了車輛在沒(méi)有駕駛員的情況下自主泊車的功能。“我們先集中于低速駕駛狀況，因?yàn)樵谏虡I(yè)模式中，低速應(yīng)用可以確保系統(tǒng)的可靠性，”奧迪汽車電子開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室工程師Annie Lien說(shuō)道。“慢慢地，我們會(huì)將其拓展到較高的車速范圍內(nèi)，比如高速公路的行使速度。在這個(gè)過(guò)程中，不僅Balluff傳感器的性能會(huì)提高，軟件的智能程度也會(huì)提升，”她補(bǔ)充說(shuō)道。
較高車速的挑戰(zhàn)并不是需要較快的數(shù)據(jù)傳輸速度，而是系統(tǒng)面臨的狀況要復(fù)雜得多。“需要探測(cè)和分析的物體和障礙物很多，”她說(shuō)道。在短期內(nèi)（十年內(nèi)），奧迪會(huì)推出“交通堵塞輔助”原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)會(huì)在車速40mph（64km/h）范圍內(nèi)在擁擠的交通中實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的操控。
今天的技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)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(tǒng)由不同的供應(yīng)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上的所有子系統(tǒng)和控制這些系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)都將來(lái)自同一個(gè)供應(yīng)商，從而實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)整合。“我們會(huì)對(duì)技術(shù)平臺(tái)做一點(diǎn)調(diào)整。”她說(shuō)道。
大陸汽車公司的負(fù)責(zé)人認(rèn)為，早到2014，晚到2016年，我們將會(huì)看到交通堵塞輔助系統(tǒng)應(yīng)用在車輛上，適用車速范圍為20-25mph（32-40km/h）。該系統(tǒng)的目標(biāo)是，車輛可以在有限制的環(huán)境狀況下自行駕駛，同時(shí)在系統(tǒng)離開(kāi)“舒適區(qū)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，我們可以*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(xiàn)自主駕駛模式的切換的。
電裝公司也在研究實(shí)現(xiàn)駕駛員切入的方式，而且認(rèn)為抬頭顯示屏是一種不錯(cuò)的方式，來(lái)引起駕駛員的注意。“我們認(rèn)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(tái)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(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)。
到2020年，在大多數(shù)的高速公路條件下，很多汽車都可以實(shí)現(xiàn)自主駕駛，而到2025年，批可以真正實(shí)現(xiàn)自主駕駛的汽車將會(huì)推向消費(fèi)市場(chǎng)。
雖然谷歌公司在自主駕駛汽車研發(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，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到將自主駕駛汽車推向市場(chǎng)所面臨的種種挑戰(zhàn)。很現(xiàn)實(shí)的是，要將這項(xiàng)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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