自动驾驶,一场“革命式”的改变?

2015-04-29 07:10曹晓昂
汽车纵横 2015年12期
关键词:泊车辅助自动

曹晓昂

这一次Frank Jourdan从德国亲自飞到了上海,在2015 法兰克福国际车展,大陆集团展出其面向自动化驾驶的基本系统构架并获得广泛关注之后。

Frank Jourdan是大陆集团执行董事会成员,也是大陆集团底盘与安全事业部的全球总裁,他此行的主要目的是希望能够在中国推动“零事故的安全自动驾驶”。与他一同从德国来到中国的还有Karl Haupt——大陆集团高级驾驶员辅助系统(ADAS)业务单元执行副总裁,此外,Karl Haupt还是大陆集团底盘与安全事业部董事会成员。对于Frank Jourdan来说,“零事故”就意味着在道路上“没有交通事故,首先不要有死亡,然后是不要有伤害,最后是连事故也不要有。”而目前,每年在道路交通当中死亡的人数超过了100万,“所以我们还有大量的工作要去做。”事实上,对于大陆集团来说,“自动驾驶”首先就意味着“安全的诉求”,正是基于这个出发点,他们在一步步发展着自己面向未来的“自动驾驶”技术。作为一家成立于1871年的德国企业,大陆集团绝对称得上“历史悠久”,这家历经了汽车产业百年风云的企业将如何应对来自未来的挑战?自动驾驶、智能汽车将是一场暴风式、颠覆式的革命吗?在当下的中国汽车产业发展背景下、在“中国式”的交通环境下,他们准备做什么?又将怎么做?

在11月中旬的一个上午,Frank Jourdan和Karl Haupt在其满满的中国行程间隙中接受了记者的专访,除了这两位来自德国的大陆集团高层人士,参加采访的还有汤恩——大陆集团中国区副总裁,底盘及安全系统事业部中国区总经理。

问与答:

记者:您认为什么是实现汽车自动驾驶中最关键的环节?

Frank Jourdan:在自动驾驶的时候,安全是最重要的,如果驾驶员不介入驾驶环节,就必须要确保他有一个冗余的安全机制,这是我们发展自动驾驶的基础。

大家在开车的时候,首先必须要有很好的感知能力,要通过各种方式来把握周围的信息,而自动驾驶必须要通过各种传感器把握周围蛛丝马迹的信息。大家看到的雷达,包括摄像头等都是为了更好地把握周围的信息,使得车辆更好地执行和实现的驾驶要求。一旦掌握了周围的这些信息之后,你必须要思考和决策,比如说是不是要制动,是不是应该要踩油门,大家就可以看到,这背后需要有许许多多的硬件去搜集信息,当然最终还是需要控制软件基于先前所采集到的所有信息,来采取决策,最后是执行器,通过执行器去实现。目前我们部门工作的主要目的就是为了实现安全与动态的驾驶通向零事故愿景。

Karl Haupt:正如 Frank Jourdan介绍的,我们的目标是实现零事故,零伤亡,所以自动驾驶汽车需要雷达、摄像头、激光雷达,包括360度的雷达系统和摄像头系统,收到这些传感器所传递的信息后,汽车进一步进行计算,最终通过刹车、转向系统等执行器实现更加安全的驾驶,最终降低道路上的伤亡事故,这是我们基本的工作原理。目前我们主要提供辅助功能,包括:拥堵辅助,变道辅助以及变道时可能出现横向碰撞的相关辅助和城市内交通的紧急制动辅助等,这些都是我们已经在向

记者:在实现汽车自动驾驶的过程中,我们将面临哪些挑战?尤其在中国,可能我们面临的挑战会更加巨大?

Frank Jourdan:我来讲讲汽车通向自动驾驶的路径。首先,要有辅助系统,让驾驶辅助系统越来越强大;然后,是某些功能可以实现自动化,最终实现完全自动化的驾驶。这里面有两种类型的挑战,一种是技术方面的,还有法律方面的。

技术方面:随着传感器的发展,我们知道车辆周围的环境要通过传感器收集信息,这主要是摄像头、雷达、传感器,此外我们还需要有基于激光的传感器,这些激光雷达目前价格还是比较高的,所以整个行业现在在想办法把成本降下来。除此之外,你还需要有冗余配置,因为安全太重要了。汽车要实现自动驾驶,就不能够有失败,必须要在开发出的系统配有一定的冗余配置,还有更加精准的地图,这是我们说的技术方面的挑战。当然,这些技术的挑战,随着时间的推移是能够逐步得到解决的。

法律方面:法律法规必须有调整,允许车以无人驾驶的模式进行,不是所有国家现在都能够同意这个观点,这些事情也需要有调整、变化。还有在内容方面,如果出现了事故,那么,这个责任算在谁的头上?这些是我们汽车企业无能为力的,但我们会密切的关注,据我所知,在北美和欧洲,目前是在进行一些相关的法律修改工作,如允许无人驾驶。

Karl Haupt:我来补充一点,我们首先是从辅助驾驶到部分自动驾驶再到完全的自动驾驶,这里面有几个节点。首先只能是先开发出自动驾驶的功能,看看有没有什么问题进行修正,慢慢地、一步步才能够实现最终的完全无人驾驶。不仅仅要在技术方面做好储备,法律方面的调整也是必不可少的。所以我们首先是从辅助驾驶开始,然后是部分无人驾驶,最后才能实现完全的无人驾驶。我认为,这是在2020年,2025年以后的事情了。

汤恩:刚才您有问到中国的情况,中国的情况跟全球的发展趋势应该是相似的,这肯定是逐步演变的过程,需要很多基础设施、法律条件共同推进。中国的驾驶员驾驶习惯和道路设施和欧美还不一样,从技术角度来说,我们要覆盖所有可能出现的道路情况和驾驶习惯,我们先要从技术层面包括任何的道路情况下都可以安全的驾驶。中国也需要一个法律框架来保证自动驾驶将来可以一步一步实现,从我们的角度来看,中国的情况和全球的趋势是一样的是逐渐演变的过程而不是一蹴而就的过程。

记者:不是一蹴而就的?

Karl Haupt: 自动驾驶会将我们目前的某些功能逐步的自动化,包括泊车,然后会逐步实现全自动驾驶,比如2020年会逐步实现。这些技术应该是一种渐进的过程,不会一夜之间实现,这对整个行业和消费者来说都是好事,使大家有时间参与到这些进程当中。也就是说,自动驾驶的的技术,只能以逐步的方式进入汽车世界,使消费者逐渐熟悉这个技术,最终有足够的自信拥抱自动驾驶,革命性的自动驾驶是不应当的,还是应该要用渐进的方式导入到汽车世界。而驾驶辅助技术是实现自动驾驶的基础。

记者:自动驾驶技术在中国的发展情况如何?

Karl Haupt:目前,电子稳定控制系统(ESC)在中国的安装率在逐步提高,ESC的安装率非常关键,可以说是ADAS系统的前提,有ESC之后才可以为紧急制动提供支撑。2014年,ESC在中国的安装率是19%,到2019年应该会实现53%左右的安装率,但这与欧盟相比还是有落差的,因为欧洲的ESC安装率非常高,有了ESC技术之后,高级驾驶辅助系统(ADAS)的推进才会更快。

中国的驾驶辅助技术市场,应该说是有两种方向,首先我们与国际主机厂已经展开了非常深入的合作,包括各个主要的智能系统,我们与国际的主机厂都有技术合作,通过这样国际性的项目,我们会将高级驾驶辅助系统(ADAS)产品引入到中国市场。另外,我们也非常积极地与中国本地的主机厂展开合作,为他们开发ADAS系统,这是属于合作式的开发。通过这种两种方向的工作,我们期望中国的ADAS产品和技术将会很快渗透。

没有硝烟的战争 各国目前在自动驾驶技术领域的竞争非常激烈

英国

英国汽车投资局首席执行官、英国皇家汽车俱乐部基金会主席 Joe Greenwell日前来北京推介英国汽车工业的优势时,就重点谈到了英国在智能汽车、自动驾驶技术方面所做的工作和取得的成果。

英国的汽车投资局是英国贸易投资总署在两年之前设立的一个组织,成立的目的就是帮助其他国家的企业界更好地发现和利用投资机会在英国进行投资,并且将相关的产品进行出口。

在接受记者采访时,Joe Greenwell表示,英国政府提供了资金来支持智能汽车、互联汽车的开发。“英国在很多方面都有优势,一个方面是电子设计,现在欧洲40%的软件库设在英国。另外,在计算机成像技术、在大数据技术、3D技术等方面,英国也都有很强的优势。”

英国还设立了汽车自动驾驶的测试基地,在考文垂、米尔顿凯恩斯、Bristol等地都有一些测试场。与欧洲其他国家相比,英国有更加自由的管理环境,在英国得到自动驾驶测试的许可要更容易些。“我们也给许多中国公司在这方面提供了机会,我们在等待他们来发展探索。”

近期,英国在自动驾驶领域的一个最新动态是:两个月前,英国政府宣布设立一个2亿英镑资金的项目计划,政府和汽车企业将各出资1亿来建立一个互联智能汽车发展中心。据了解,这个互联智能汽车发展中心将通过与政府部门合作,在互联智能汽车发展领域,参与到监管、行业标准、政策制定、资金方面的工作。“成立中心的目的是让大家可以关注这个领域。不过,我们更多的目的是促进合作,加速英国自动驾驶技术的发展。”

日本

丰田汽车公司(以下称“丰田”)将于2016年1月,在美国加利福尼亚州的“硅谷”设立新公司“TOYOTA RESEARCH INSTITUTE, INC.”(以下称“TRI”),,作为该公司人工智能技术的研发基地,今后5年内预计投资约10亿美元。

丰田认为,作为今后产业技术基础,人工智能技术发挥着重要作用。同时,人工智能技术也是有望创造出新产业的重要技术。丰田今后将以TRI作为技术创新的基地,加快人工智能技术相关研发的速度。通过人工智能技术,利用大数据,丰田希望能够解决今后社会即将面临的各种课题,不仅要在未来实现可持续发展的汽车社会,还要使社会中的每一个人都能安心、安全、自由地享受更加富裕的生活,“我们将以此为目标策划和开发创新型产品。”

现任丰田Executive Technical Advisor的Gill A. Pratt先生将出任TRI首席执行官(CEO),召集优秀的研究人员,并与麻省理工学院和斯坦福大学成立的研究中心等开展合作,加强研究体制。TRI的Pratt首席执行官在阐述他的抱负时谈到,“TRI将致力于开发能与人协调配合的人工智能技术,从而应用于制造不会发生事故的汽车、实现任何人都能享受自由移动乐趣的移动工具、以及开发辅助老年人过上幸福晚年生活的机器人等。并且,TRI将进行可广泛应用于新材料研究、生产管理系统等领域的技术开发,造福社会。”

对于智能汽车、自动驾驶,丰田公司丰田章男社长也谈到,“我们追求人工智能技术,是为了实现更加富裕的社会。聘请Pratt先生担任TRI的领导人,不仅是因为他是一名伟大的研究人员,而且我们还确信,他的目标和志向与我们是相同的。”

同样,作为日本第一大汽车零部件企业,电装在全球范围内积极参与V2X的技术验证与应用推广。2015年9月,电装在日本首次验证了V2X技术在右转碰撞预警、车距控制、紧急车辆避让中的有效性。而在系统智能化方面,强调要实现自动驾驶就必须实现系统的高度认知,即在高速移动状态下的实时认知,并需要相应扩大判断范围,实现高度判断水平。通过对精准的逻辑算法、高速计算、高质量数据这三要素的掌握,电装已达到系统智能化要求的高度识别与高度判断水平。电装表示,通过对新型移动方式的尝试,如在日本通过中心通信和高精度定位等技术,综合实现的自动驾驶车辆的预约接送服务,显示了自动驾驶技术对现代社会的重要价值。

背景:

尽管大陆集团认为对于汽车产业来说,自动驾驶将是一场渐进式的演变,但这并不意味着他们放缓了竞争的速度。在法兰克福国际车展(IAA)上,大陆集团还展出了一种基于集成安全车联网(V2X)技术的左转辅助系统。据了解,该技术会发出声音和视觉警告提醒驾驶员,以防止其在左转弯时与没有看到的接近车辆相撞。此外,大陆集团还是simTD研究项目(安全智能交通-德国测试场)的合作伙伴。该项目是在环绕美因河畔法兰克福的一个大试验场,通过考察各种现实交通场景,研究影响引入V2X网络的政治、经济和技术限制因素。大陆集团负责系统集成,并在有120辆测试车参加的半年测试期间成功地证明了其系统集成的能力。

链接:

记者:很多涉及自动驾驶的新兴技术并不掌握在传统车企的手中,比如信息的交互,信息的快速导入等,此外,谷歌、苹果等IT企业也都在开始发展智能汽车,有人认为,在互联网的时代,传统车企今后很可能要为互联网公司打工,对此,您怎么看?传统的车企怎样应对这样的挑战?

Frank Jourdan:我们不是一个整车厂商,但是从汽车零部件企业的角度,我认为虽然谷歌确实在开发它的‘谷歌汽车,但我并不觉得谷歌会和宝马在汽车这个行业里产生竞争。

我觉得谷歌是有他自有的优势,互联网的公司在数据方面的能力可能是传统的整车厂商没有那么强的地方,这也就是为什么像奥迪、宝马、奔驰也和一些互联网公司合作,他们希望在未来有动态的电子地平线,可以让车辆收集到的信息进入到后台,进行更好的数据交换,数据分析。在我们大陆集团,我们也跟诺基亚、IBM等IT公司进行合作。其中,IBM是大数据,思科是网络,诺基亚提供的是地图服务,通过这样的合作,我们可以获得我们所需要的数据,来让我们的客户实现他们的需求。

互联网的公司,比如谷歌、苹果等,他们毕竟没有汽车业的背景,而自动驾驶是一个渐进的过程,是从辅助驾驶,到部分的自动驾驶,再到全自动驾驶——这样的路径,对于谷歌这样的公司是没有办法经历的。没有工业背景的互联网公司,他们发展自动驾驶汽车,在思路上会很不一样,竞争力跟我们也很不一样,但是两者相结合,可以使得自动驾驶更快地实现。不管是奥迪、还是宝马、奔驰,在面临这些互联网公司的“挑战”时候,必须要好好的思考数据,如何使得数据及时、准确的获得,这对于汽车工业来说,是一个全行业的挑战。

Karl Haupt:确实,数据的处理以及软件,对于汽车工业来说越来越重要。除了数据处理之外,物理学其实是永恒不变的真理,或者永恒不变的主题,因为驾驶毕竟是跟操控有关系,两者不可或缺。在物理、机械操纵的基础之上,辅以数据处理能力可以使得自动驾驶更加完美。从这个角度上来说,各项技术既包括机械技术,也包括数据处理技术和电子软件技术必须要相结合在可以共同推动自动驾驶的发展。

记者:今天我们在这里探讨了自动驾驶的未来面临的挑战,以及如何实现自动驾驶,能不能请您展望一下如果自动驾驶汽车时代到来了,汽车产业会发生什么变化?

Frank Jourdan:真正全自动驾驶的车辆,而且是比较高速的,以及是高渗透率的自动驾驶毕竟还是要有很长的一段路要走。但面对变化,我们还是要有思想准备。

例如,在自动驾驶汽车时代,也许我们对于被动技术的需求就不那么大了,但并不是不需要。大家都可以想象,即便是全自动驾驶,如果前车扔出一个可乐罐子,靠你的主动系统不能及时侦测到,被动系统也是非常重要的,因此被动系统不会完全消失。比如,从高速公路有隔离带,到没有隔离带的自动驾驶,就可能要到2025年才可以变为现实。从一开始只是部分的车辆自动驾驶,到部分车辆全自动驾驶,到几乎所有车辆全自动驾驶,肯定要花很长的时间,所以应该说被动技术永远是有它的空间和舞台的

毕竟汽车工业发展了这么多年,自动驾驶不会是一个革命性的进程,肯定是一个渐进性的过程,在辅助驾驶方面,辅助驾驶会逐渐实现突破,然后走向全自动驾驶。

链接:

2015年5月,大陆集团在位于德国伊斯马宁的安联技术中心(AZT) 的一个活动中演示了一种倒车辅助系统。该系统使用360度全景系统的后视摄像头来防止倒车过程中的碰撞。“360度全景系统的鱼眼摄像头是自动泊车的理想选择,因为它们能够‘观察到汽车周围的完整情况”,大陆集团底盘与安全事业部先进工程部主管Alfred Eckert表示,“例如,其宽孔径角甚至允许观察有拐角的泊车空间。另外,摄像头还可检测白色泊车空间边界线,这是传统超声波传感器做不到的。”演示车采用了由先进工程部提供的原型自动泊车系统,大陆集团因此扩大了作为360度全景系统基础的摄像头技术的应用范围。

演示车上安装了四个鱼眼摄像头:前护栅中一个,车尾一个,两个外后视镜底座上各有一个。每个摄像头的张角都大于180°,所以四个摄像头可将整个汽车周围环境纳入360°的全景画面。

该全景画面会和已确定宽度足够的多个空泊车位一起显示在车内触摸屏上。驾驶员首先触摸某一停车位的图像,然后激活自动泊车命令。泊车位是平行于道路还是与道路成直角在这里没有区别。根据由驾驶员辅助系统的图像解释所建立的周围环境网格图,汽车现在能够从头至尾接管泊车操作,包括油门控制、转向、换档、停车和将泊车制动器锁定于最终位置。

驾驶员可通过在触摸屏上沿任何方向移动汽车轮廓来改变系统推荐的泊车位置。该选择允许驾驶员对即使是高性能目标物识别系统也难以解释的具体情况(例如停在本车前面或后面且比轿车需要更大机动空间的运载车辆)做出反应。

将来,基于360度全景系统摄像头的自动泊车还将使驾驶员能够在车外进行泊车操作,亦即以远程方式启动泊车操作。“在远程泊车 (Remote Parking) 中,驾驶员使用触摸屏来选择泊车位和激活远程 (Remote) 模式,然后可离开汽车,使用智能手机上的应用来启动和观察自动泊车操作”,Eckert解释说。驾驶员只需通过触摸由大陆集团研发的应用程序的相关按钮来使操作持续进行,汽车将自动进入最终泊车位置。在当前版本中,泊车制动器在泊车操作结束时激活,但发动机继续运转,车门还是打开的。在将来的量产系统中,情况将有所不同;届时车门将会锁定,发动机也会关闭。

在该系统进一步完善的过程中,目前取得的进展将逐步变成能够为整体车载网络提供一项或更多辅助功能的可扩展和能够量产的系统。这些基于360度全景系统的功能将包括十字路口辅助和带自动制动功能的倒车辅助。

作为国际汽车零部件供应商、轮胎制造商和可靠的工业合作伙伴、大陆集团提供可持续、安全、舒适、独特和经济适用的解决方案。2014年集团旗下底盘与安全、车身电子、动力总成、轮胎及康迪泰克五大事业部共实现销售额约345亿欧元。大陆集团目前在全球53个国家超过20.5万名员工。其中,底盘与安全事业部开发和生产一体化的主动和被动驾乘安全技术以及支持汽车动态控制的各种产品,包括电子与液压制动系统、底盘控制系统、传感器、高级驾驶员辅助系统、安全气囊控制电子和传感器、电子空气悬架系统、挡风玻璃洗涤系统和前大灯清洁喷嘴。高水平的系统能力和各个部件的联网是关注的焦点。因此各种产品和系统功能是沿着“感觉-计划-行动”因果链而研发的,它们构成了自动驾驶的基础。底盘与安全事业部在全球有员工逾38,000人,2014年实现销售额约75亿欧元。

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