文_王孟元

解放雙手 淺談自動駕駛的現(xiàn)狀

文_王孟元

在人類發(fā)展的歷程當(dāng)中，我們創(chuàng)造了無數(shù)的科技來方便自己的生活。汽車作為20世紀(jì)十個最偉大的發(fā)明之一，在今天依舊不斷飛速發(fā)展，下一步我們的目標(biāo)便是解放雙手。

自動駕駛技術(shù)對于許多人來說已經(jīng)不是什么陌生的詞匯了，甚至有不少車主已經(jīng)開始體驗上了這種技術(shù)。其實自動駕駛所代表的，不像大多數(shù)人所理解的那樣，只是局限于無人駕駛，自動駕駛也分為不同的等級。NHTSA與SAE分別對自動駕駛系統(tǒng)進(jìn)行了分級，我們今天主要從分級較為詳細(xì)的SAE講起。

0 級：無自動化水平

由人類駕駛者全權(quán)操作汽車，在行駛過程中可以得到警告和保護(hù)系統(tǒng)的輔助。常見功能包括夜視、車道偏離預(yù)警、交通標(biāo)志識別、盲點監(jiān)測等等。

1 級：駕駛支援

通過駕駛環(huán)境對方向盤和加減速中的一項操作提供駕駛支援，其他的駕駛動作都由人類駕駛者進(jìn)行操作。常見功能包括ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、自動緊急制動系統(tǒng)等等。

2 級：部分自動化

通過駕駛環(huán)境對方向盤和加減速中的多項操作提供駕駛支援，其他的駕駛動作都由人類駕駛者進(jìn)行操作。可以理解為將自適應(yīng)巡航與車道保持系統(tǒng)聯(lián)動。

3 級：有條件自動化

由無人駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作。根據(jù)系統(tǒng)請求，人類駕駛者提供適當(dāng)?shù)膽?yīng)答。即車輛可以控制轉(zhuǎn)向、加減速、跟車等功能，在系統(tǒng)不確定的情況下會向駕駛者進(jìn)行提示。

4 級：高度自動化

由無人駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作。根據(jù)系統(tǒng)請求，人類駕駛者不一定需要對所有的系統(tǒng)請求作出應(yīng)答。限定道路和環(huán)境條件等。

5 級：完全自動化

由無人駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作。人類駕駛者在可能的情況下接管。在所有的道路和環(huán)境條件下駕駛。

接著，我們就通過幾個廠商作為例子簡單地講解一下自動駕駛技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀。

福特 等級：L5 排名：No.1

福特在無人駕駛領(lǐng)域處在一個非常領(lǐng)先的位置上，現(xiàn)階段福特已經(jīng)開始了對L5等級的研發(fā)。福特Fusion的改裝車型通過一枚高精度彩色攝像頭、4部短距雷達(dá)、2部長距雷達(dá)、4枚立體攝像頭、2枚單目攝像頭以及一部LiDAR激光雷達(dá)對周圍的環(huán)境進(jìn)行檢測及判斷。LiDAR激光雷達(dá)在車輛行駛過程中，以每秒280萬次的頻率發(fā)射激光脈沖，探測周圍的物體，并借助特殊的軟件算法生成一組實時的高分辨率3D圖像。車輛的計算機(jī)系統(tǒng)在獲取該圖像后，可據(jù)此規(guī)劃出最合理的行進(jìn)路線。而福特之所以有這樣的成就，還要歸功于其投資的四家創(chuàng)業(yè)公司。Velodyne為福特開發(fā)無人駕駛汽車的LiDAR激光雷達(dá)組件；Civil Maps負(fù)責(zé)研發(fā)將激光雷達(dá)的SD地圖數(shù)據(jù)，以及攝像頭和其他傳感器采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為汽車可讀的信號；Nirenberg Neuroscience的作用則是幫助虛擬駕駛員更大程度地提高其視覺系統(tǒng)；SAIPS則是整個系統(tǒng)的大腦，幫助自動駕駛車?yán)斫飧鞣N數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為可供駕駛操作系統(tǒng)使用的信號。

通用 等級：L5 排名：No.2

通用在自動駕駛方面與自己的老對手福特處境相似，通用通過收購自動駕駛技術(shù)研發(fā)和測試公司Cruise Automation以及投資Lyft使得自己在該領(lǐng)域內(nèi)得以迅速發(fā)展。通用的測試車Bolt EV從外觀上看和福特Fusion的測試車也有不少相似之處，Cruise進(jìn)行測試的Bolt車型頂部同樣安裝有雷達(dá)、攝像頭、LiDAR等傳感器，這些設(shè)備通過線路沿著車頂連接到車輪上。通用自動駕駛的核心技術(shù)是Cruise自主研發(fā)的軟件操作系統(tǒng)，并依托云端通訊系統(tǒng)，但Cruise Automation 的CEO凱爾·沃格特似乎并不想外泄其技術(shù)核心，所以我們也無從知曉更多具體的細(xì)節(jié)內(nèi)容了。

谷歌 等級：L4 排名：No.7

谷歌在自動駕駛項目上的研究已經(jīng)有8年之久了，卻一直沒有市場化。但不可否認(rèn)的是，谷歌在自動駕駛方向的技術(shù)評分一點也不低，不如我們就先從其技術(shù)講起。谷歌自動駕駛汽車在進(jìn)行自動駕駛之前，先要由人工駕駛車輛，并通過車頂上的激光雷達(dá)繪制某一區(qū)域的高精度地圖。自動駕駛汽車自行上路行駛之后，再次掃描周邊環(huán)境，并與數(shù)據(jù)庫中的地理信息進(jìn)行比對，以確定位置。激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)不停探測周邊的環(huán)境，識別關(guān)鍵地理信息與運動物體，并對之進(jìn)行標(biāo)注與追蹤。其中激光雷達(dá)識別周圍的所有環(huán)境與物體，攝像頭識別信號燈信息與近距離的運動物體，超聲波雷達(dá)則探測與周圍其他物體的距離。知道了自身的位置、其他物體的位置與運動方式之后，再結(jié)合著交通規(guī)則（如紅燈停車，按車道行駛），車載電腦就能計算出行駛軌跡，控制車輛前進(jìn)。谷歌還為其自動駕駛汽車開發(fā)了一套鳴笛系統(tǒng)，當(dāng)需要提醒其他車輛或者是行人的時候，谷歌自動駕駛汽車還能夠自動鳴笛，并且還擁有多種鳴笛模式，如碰到自行車在前面時會短鳴一聲以提醒注意，而碰見緊急情況時則會通過長鳴來引起對方注意。在實際道路的測試階段，谷歌waymo與Lyft也達(dá)成了合作，這回谷歌的自動駕駛產(chǎn)品距離我們真的不遠(yuǎn)了。

特斯拉 等級：L4排名：No.10左右

特斯拉的自動駕駛技術(shù)可謂是名聲在外，其使用的硬件包括8個攝像頭（提供360度的視野范圍，檢測距離達(dá)250米）、12個新版超聲波傳感器和增強(qiáng)前置雷達(dá)、運算能力提升40倍的新處理器、基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的Tesla Vision視覺處理工具。攝像頭識別車道，實現(xiàn)車道保持。攝像頭+雷達(dá)追蹤前車，控制車速。超聲波傳感器感應(yīng)車輛周圍和駕駛員盲區(qū)內(nèi)車輛和障礙物，實現(xiàn)碰撞回避。另外特斯拉目前的輔助駕駛是Beta版，將會上傳輔助駕駛時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)到服務(wù)器。在用戶數(shù)量持續(xù)增長下，可以預(yù)見特斯拉輔助駕駛的智能程度將會有顯著提升。技術(shù)上特斯拉算不上頂尖，但從商業(yè)上講，特斯拉的領(lǐng)先是毋庸置疑的。

不過現(xiàn)在的技術(shù)水平并不能得出任何絕對性的結(jié)論，包括寶馬、日產(chǎn)、奧迪等廠商都在2020年這個節(jié)點上做出了無人駕駛項目的重點計劃，我們也期待著汽車自動駕駛這一新紀(jì)元的開啟。