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德系三驾马车的自动驾驶之路,全球47款自动驾驶

来源:http://www.chuanghui2005.com 作者:金沙澳门官网 时间:2019-08-05 11:09

作为德国最为知名的三家传统车企,只要是汽车的相关领域,无论哪一方面肯定都少不了这三兄弟,而在自动驾驶这个汽车未来发展必经之路上,奔驰、宝马、奥迪各有各的优势,不乏互相之间的竞争与合作,谁当然也不想落后于对手。

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奔驰

作为汽车行业的一项重大变革,自动驾驶汽车已由梦想照进现实。近年,随着技术的推进加快,加入自动驾驶“造车运动”的企业越来越多,除了长安、比亚迪、奥迪、奔驰、宝马、沃尔沃等传统车企外,一些零部件企业甚至百度、乐视、微软、Uber等IT企业也纷纷开始了跨界造车。虽然多数还处在概念车或测试车,然这些车都大胆应用创新技术,代表汽车人的最新梦想。小编对于目前市场上出现过的自动驾驶汽车进行了盘点梳理,带您回顾下这些年呈现在我们面前的自动驾驶汽车。

对于自动驾驶的悠久历史

主机厂

早在上世纪八九十年代起,奔驰便已经开始测试可以自己加速、刹车、转向,并且可以保证行车安全的自动驾驶技术。最早的项目被叫做普罗米修斯,Eureka PROMETHEUS (Program for European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety),意为欧洲最高效和空前安全的交通项目,是由奔驰与欧洲其他几家车企、电子制造商、大学和学术机构共同于1986年10月1号发起的,普罗米修斯的名字也象征了人们对于自动驾驶技术研究的开端。普鲁米修斯项目是当时全球关于自动驾驶技术最大的项目,总共花费约7.49亿欧元。

特斯拉 Model S

由于当时局限于计算机硬件的发展,奔驰最早使用了Vario厢式货车作为试验车,因为它后部有足够的空间可以装下拥有60个计算机集成块的硬件系统,而运算力可能还不如当今我们的一部手机。而就是凭借着这些繁重的设备,配合由不同焦距的4颗摄像头组成的扫视视觉(Saccadic Vision)系统,电脑会根据实时图像来进行评估和分析,并对油门、刹车、方向盘做出指令。

提到自动驾驶,特斯拉无疑是现在技术发展最为突出的厂家。去年10月特斯拉推出了Autopilot模式,并将其运用在支持Autopilot模式的特斯拉车型上,Model S是其中一款,在这一模式下Model S可通过计算机为车主提供辅助驾驶功能,如辅助转向和打方向灯自动变道等。

图片 1奔驰Vario

然而好景不长,尽管Autopilot模式的出现一定程度上推动了汽车行业向自动驾驶汽车发展,今年Model S因自动驾驶引发的几起事故,让公众对于特斯拉自动驾驶的讨论再次热烈起来。一些人认为特斯拉所宣称的“自动驾驶”其实并不是真正意义上的自动驾驶,而属于“智能辅助驾驶”系统,是“半自动驾驶”的范畴。

当后来电脑的硬件可以被缩小到放进轿车内之后,奔驰对W140的S级进行了改装,在德国高速公路上进行的1678km的测试中,自动驾驶的W140已经可以追踪其他车辆和车道线,并可以在最高时速185km以内实现超车。

特斯拉·Model X

这也普罗米修斯项目在持续八年、于1994年告一段落之后,为奔驰在后来继续独立启动的一系列自动驾驶项目中开发的现代化技术奠定了基础,比如Pre-Safe预警安全、带有转向辅助功能的Distronic Plus限距控制系统、Stop&Go Pilot拥堵跟车功能,以及现在S级上最新的Magic Body Control主动悬挂调节系统。

MODEL X,特斯拉继Model S之后的又一辆顶梁柱角色的车型,与Model S一样具备自动驾驶功能。Model X的自动驾驶功能不仅可以帮助车主实现ACC自适应巡航的功能,还能时刻进行车道的保持,当面对障碍物时也会自动采取制动措施,自动变道、自动停车,的确一定程度上减轻了驾驶员负担。但是,据小编了解,出了几次交通意外后,特斯拉把“自动驾驶模式”改名为“转向辅助模式”,并从9月份开始陆续对全球的特斯拉Model S和Model?X用户进行系统更新,以进一步提升行车安全。

而当技术逐渐成熟后,奔驰也陆续像量产车中投放半自动及自动驾驶辅助功能,比如从2007年开始为旗下部分车型提供盲点辅助系统(Blind Spot Assist),2010年升级为主动盲点辅助系统(Active Blind Spot Assist),该系统也可以与车道保持辅助系统(Lane Keeping Assist)实现互补。

奔驰 新E级

图片 2

从前两年S级的自动驾驶实际道路测试,到现在E级装备的自动驾驶系统,奔驰在自动驾驶的路上不断提速。全新奔驰E级长轴版配备遥控泊车功能,借助智能手机专用APP来对车辆进行操控,包括前进、倒车、转弯等都可以通过APP来进行操作。除此之外,新E级车搭载的智能领航系统可让车辆自动与前车保持合理距离;标配的主动式制动辅助系统能够主动探测前方车辆和车前横向通过的行人,预知碰撞风险并实施自主制动;而率先搭载的Car-to-X智能云端交互系统则可令汽车在行驶过程中远距离与其他车辆进行信息交流,实现及时且有效提示驾驶者前方的交通状况或障碍物的存在情况。

在2016年初拉斯维加斯的CES前夕,全新E级车获得了美国内华达州也是全球首张乘用车自动驾驶牌照,意味着它可以实现100%的自动驾驶,至少奔驰可以在公开道路上有更大的自由来测试其最新技术。除了在美国,奔驰一款经过改装的S500 INTELLIGENT DRIVE测试车也已经在德国曼海姆市(Mannheim)与超过100公里之外的普福尔茨海姆(Pforzheim)之间进行自动驾驶测试。

奔驰·F015

全面武装自动驾驶技术的全新E级

当前,各大汽车厂商争先恐后地投入到了自动驾驶汽车技术的研发当中,作为传统大厂的梅赛德斯奔驰也不例外,奔驰在这一领域的研究成果是F015。这款车利用摄像头、传感器和LED灯的组合来进行导航,并对行人及其他车辆的存在作出回应。如当发现行人时,汽车会在地面上投射出激光斑马线,并使用轻柔的语音和指示箭头鼓励对方通过。而且当不需要控制汽车时,前座的乘客可以将座椅转向后方,以和后面的乘客进行更直接的交流,给予驾驶员充分的自由空间。

而在量产车中,作为2016年奔驰的第一出重头戏,全新的E级被赋予奔驰的厚望,应用了最新的互联系统、驾驶辅助系统以及遥控泊车技术。其中最新的主动变道辅助(Active Lane Change Assist)可以利用雷达和摄像头来帮助驾驶员变换车道,是奔驰DRIVE PILOT自动驾驶技术的一部分。当驾驶员在多车道道路行驶时,主动变道辅助系统可以自动完成变道,并智能识别最佳变道时机以避免碰撞事故的发生。

宝马 iVisionFuture Interaction概念车

图片 3全新奔驰E级

在今年年初开幕的2016美国消费电子展上,宝马正式发布了旗下BMW iVisionFuture Interaction概念车。这款概念车基于i8敞篷版进行打造,采用了宝马最新的互联驾驶技术,使车辆具备更加人性化的运作模式:车辆会针对当前驾驶模式和周围环境自动调整到最合适状态。驾驶者在自己的智能手机、智能手表或Mobility Mirror上开始行程之前,可以查看车辆电池电量或者提供的路线,之后,这些信息被自动传输到这款车的相应菜单、平面地图显示器以及全景显示器上的驾驶者信息中,进一步方便驾驶者在路程中进行决策。除此之外,这款宝马概念车还搭载了全新的BMW CONNECT互联系统,其基于云服务打造,可以将用户相关的信息进行整合,提前为用户安排好行车路线,同时还可以学习用户的使用习惯。

更详细一点来说,在车辆时速介于80-180km之间时,一旦驾驶员打开转向灯超过两秒并企图变换车道,主动变道辅助系统便会接管方向盘控制权,并操纵车辆驶入相邻车道。而且奔驰指出,只有当传感器未在相关行车安全区域内检测到任何车辆时,车辆才会实施自动变道操作。如果传感器检测到其它车辆或者看不清车道标线时,主动变道辅助系统便会终止自动变道,此时系统不会接管方向盘控制权。

VISIONNEXT100概念车

另外,主动式制动辅助系统带横向行人车辆探测 (Active Braking Assist with cross-traffic function)与标准版本相比,对于车辆和行人的速度限定值范围有所扩大。此外,它可以在拥堵情况下检测到出入口匝道的横向车流,且当驾驶者未能就当前情形作出响应,就会自动实施制动干预。这一系统还创下了另一项“第一”该系统能够检测出拥堵车流末尾处的危险情况并及早启动自主制动。因此,它可以在车速不超过100公里/小时的情况下完全避免事故,或在更高车速时显著减轻事故的严重程度。

2016年3月7日,宝马集团成立100周年之际,BMW正式对外全球首发了宝马VISIONNEXT100概念车,展示宝马未来产品的设计方向。据记者所知,这款车的核心在于具备两个驾驶模式:Boost和Easy。Boost模式下,车辆由驾驶员进行操控,但是风挡玻璃会使用现实增强技术对道路信息进行提示,比如车辆会计算出准确的驾驶路径,利用车联网信息提前计算出避让障碍物的路径,让每一个普通的驾驶者都可以成为“终极驾驶者”;而Easy模式下,车辆则进行自动驾驶,通过与驾乘者、与周围环境和行人进行交流,比如利用绿色的灯光提示行人,保证行车安全。

奔驰还是全球首家将全集成的V2X解决方案投入量产车型的厂商。全新E级上配备的Car to X 智能云端交互系统在手机支持下,汽车在行驶过程中可远距离与其它车辆进行信息交流,实现及时且有效提示驾驶者在前方的交通状况或障碍物的存在的情况。

MINI Vision Next 100概念车

多向遥控泊车 (Remote Parking Pilot)可以使驾驶者首次能够利用智能手机应用来遥控车辆进出车库与停车位,这令驾驶者即便在泊车空间非常紧张的情况下,依然可以轻松上下车。

MINI Vision Next 100概念车——宝马“未来百年系列”四款概念车之一,同前面两款一样,也是为未来数字化车联网而打造的前瞻性概念车,不仅外观极具科技感,核心技术方面同样科技感十足。据悉,宝马在这款车上采用了“猜你喜欢”技术,当坐在车内按下“心有灵犀”按钮,车辆就可以根据之前收集到的驾驶员的各种喜好,根据驾驶员目的地等信息情况,给出驾驶方案的建议,比如喜欢艺术而恰好去参观某个艺术展,那么这款车就会给你建议并设定成一个温柔驾驶风格。如果你喜爱驾驶,可以转变为带有驾驶激情的JCW模式。此外,车辆还可以在电量不足时自动驾驶到最近的充电站充电,充满电后回到停车位,让汽车在未来不仅仅是一辆交通工具,而是代表着自由,解放人类身体的自由。

奔驰的未来展望

而说到未来的概念车,就不得不提奔驰的F015。这辆使用氢动力燃料电池的概念车被看做是一个“自动操作系统”和“数字活动空间”,配备了顶尖水准的立体摄像机,以及大量传感器,时刻不停地监测车身四周的路况,并在收到“驾驶者”行车指令后实现全自动驾驶,“驾驶者”在整个行车过程中都可以投身于其它事务,不再理会车辆运行。

图片 4F015概念车

F015在这些基础上又进一步实现了与行人和其他车辆的更好沟通。这辆车前后都装有LED照明模块,不仅能给路上行人投射出人行横道,而且还能利用限距控制系统增强版探测出与行人及其他车辆之间的距离,之后通过LED沟通显示器以及内置的语音交互功能来完成与行驶环境的互动,让行人、车辆知道在这辆车面前该做出怎样的动作。

有着颇为科幻造型的F015有着1100公里的超长续航里程(其中200公里由锂电池提供电力,其余900公里则使用氢燃料电池提供电力),这也代表着未来汽车能源变化的趋势。毫无疑问,在未来奔驰将继续发力研究自动驾驶技术,并预计在2020年推出首款自动驾驶车辆。

宝马

对于自动驾驶,宝马将其分为四个阶段,驾驶辅助、部分自动驾驶、高度自动驾驶、完全自动驾驶,分别对应解放双脚、双手、大脑乃至全身心。这种从脚到头的解放顺序,也是当前自动驾驶发展的主逻辑,目前它们正处在逐步解放双脚向解放双手过渡的阶段。

而从技术角度来说,主动巡航、拥堵辅助驾驶以及自动泊车是未来构成自动驾驶的三个关键点,前两者基本包含了高速巡航、低速巡航与拥堵路况,而车辆到达目的地后,自动泊车则成为了能否实现高度自动化的最后一项考验。其中对于行驶过程中主动巡航,比如雷达探测、自适应巡航、车道偏离警告、盲点检测、主动刹车等等功能已经均配备在了量产车上。之后随着激光扫描、摄像头、超声波雷达等更多智能硬件的配备,更多功能也将会集成到宝马的Connected Drive、或者更高一级别的Highly Automated Driving自动驾驶系统中。

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在2015年宝马创新日上,宝马展示了一套“全车速车道跟踪驾驶辅助系统”。这套系统可在时速0-210km内,跟随前车或跟踪车道实现自动行驶。而且融入了带起停功能的自适应巡航系统以及“前方交叉车流警示”和“交通拥堵辅助”两大功能,驾驶者仅需轻扶方向盘即可,车辆可自动保持与前方及两侧车辆的合理距离,并且自动根据巡航控制和交通限速来智能控制车速,从而解放双脚,提高驾驶的舒适性和安全性。

新一代7系上最先推出的“一键控制自动泊车”。在倒车模式下,驾驶者只需按下一个按键,车辆就会完成自动转向、选挡、加速和制动,甚至前后调整位置等动作,完全解放驾驶者的双手和双脚,尤其对庞大车身的车辆而言每次泊车过程对于驾驶者不再是挑战,相反却成为一次愉悦的科技体验。更值得一提的是,无论是侧方停车还是垂直车位,这套系统都能非常精准地入位。

话说回来,在自动驾驶领域,奔驰S级有着非常强的标杆效应,尤其是现款S级,推出后好评如潮。作为全球唯一能与S级平等对抗的宝马7系,也是宝马的旗舰轿车,其背后的研发团队肯定是“鸭梨山大”,也是尽可能地将最新的黑科技都配备到7系上。

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除了最引人瞩目的手势操作之外,新7系的这套自动泊车系统和市面上其他能见到的功能不同的是,泊车将不需要驾驶员坐在驾驶室。你可以在驾车到家后,打开车门下车,然后轻松自如地用带显示屏的车钥匙遥控爱车完成泊车。也就是说无论对于住别墅拥有自己独立车库、或者地下车库位置太窄不够开车门的时候,车主都可以提前下车,直接利用车钥匙遥控车辆入库。而且遇到障碍物的时候,系统也能通过主动刹车系统避免撞车。

在国内,宝马利用百度云服务和地图与百度合作开展高度自动驾驶项目,百度无人车使用的也是基于宝马5系改装的测试车。截至目前,在专业驾驶员的随车监控下,宝马在中国已经累计完成了包括封闭和公共道路超过8000公里的高度自动驾驶实景路演,挑战来自于中国实际道路与交通状况的复杂多变的本土化研发。

图片 7

在2016年6月,在四川一段35公里长的高速公路指定路段中,宝马基于3系GT的自动驾驶车辆在没有驾驶者主动干预的情况下,在时速0-120速度范围内,自动根据道路的实时状况,分析判断并完成了包括自动车道保持、自动车辆跟随以及自动变换车道在内的一系列复杂动作。这是国内首个实景演示自动驾驶功能的豪华品牌。

下一个百年的展望

而像奔驰的F015一样,宝马也有自己着眼于未来的概念车型。自1916年3月7日成立的宝马在2016年迎来自己100岁生日,并送给大家一款概念车作为礼物,名为BMW Vision Next 100,即是宝马品牌对于下一个百年的展望。

Vision Next 100有两种操作模式,Boost模式即手动模式,是为了让人们感受驾驶的乐趣,而Easy模式则是自动驾驶模式。在Boost模式下,风挡玻璃上会利用增强现实技术投射出驾驶员需要知道的各类信息,包括车辆本身的速度与各项动力信息、理想的驾驶路线建议以及车辆行径路上需要注意的其他车、人与物体等。对于这些需要驾驶员注意的车辆或行人,一方面会有风挡玻璃上会有指示,即便在被其他车辆或建筑物等挡住时,也会显示出虚拟的轮廓。

图片 8Vision Next 100概念车

宝马对于Easy模式的设定是完全自动驾驶状态,并不需要驾驶员的存在。从方向盘较为特殊的造型上就可以看出,这并不是现在常见的方向盘样式,而是更像两个操控手柄。这个操纵手柄能够在车辆切换到Easy模式之后收起,给车内的乘员留出更大空间。驾驶席旁边的中央扶手同样可以收起,而前排座椅也可以旋转180°,变成两排座椅相对的模式,方便乘客交流。

Vision Next 100可以看做在i3与i8之后,宝马概念车的延续,不过是一款至少在20-30年后才有可能进行量产的车,很多设计、材料与技术,还处于验证阶段。

早在2016年4月份,负责研发工作的宝马董事会成员Klaus Froehlich就曾透露,宝马会重启Project i Next计划,一个打造自动驾驶汽车的项目。之后便有知情人透露,宝马会将i系列车型的重心由原来的轻量化高端电动车转为自动驾驶汽车。i系列将要推出的三款新车中,除了改款宝马i3纯电动车、宝马i8敞篷版,宝马iNEXT自动驾驶车便将基于Vision Next 100概念车打造的自动驾驶汽车,并预计2021年亮相。

奥迪

同样,奥迪的自动驾驶技术规划也分为3个阶段:驾驶辅助系统、高速自动巡航和城市自动驾驶。奥迪认为受限于硬件与法律法规,虽然技术上两年左右即可达到要求,但真正装配到量产车上要到2020年左右,而完全不需要操作的全自动驾驶汽车最早也要等到2030。

奥迪目前已经开始在德国的高速公路上展开路试了,着重将人工智能和机器学习技术应用到了无人驾驶汽车的测试开发进程。2016年5月,一辆由A7 Sportback改装而来的自动驾驶车“Jack”开上了德国高速公路,车辆会自己判断周围环境是否可以实施自动驾驶,如果条件合适,驾驶员双手同时按下方向盘上的按钮即可进入自动驾驶模式,车辆可以实现自动加速、减速和变道超车。

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具备机器学习能力的Jack会学习和模仿人类司机的驾驶行为,使得整个操作看起来更自然一些。比如在大型车辆开过时为其留出更多空间;变道时不仅会打开转向灯,还会先向当前车道的边缘移动。此外,利用车联网技术,Jack能够自动获取前方是否有封闭道路,识别行车线等交通标志,无需通过传感器来监测。

所以,Jack提前就知道了哪条临时道路可以走,或是通过其他车辆的报告而得知前方路段有拥堵,降低行驶速度的同时可以及时选择其他道路绕行。当然,奥迪最新的导航系统不仅会把最短距离或最高燃油效率作为主要的判断标准,也可以优先选择可最长时间开启自动驾驶的路线。

在低速路况下,奥迪正在研发的交通堵塞导航系统(Traffic Jam Pilot system),通过激光传感器、激光扫描仪、环视摄像头和超声波探测设备等组成,大部分属于现有技术应用出来的新功能。在道路拥堵的情况下可以由车辆自行行驶,时速60km以下可以实现,预计将会在新奥迪A8上搭载。而且,奥迪也在开发技术的可扩展性,使其既能够用于入门级紧凑车,也可以搭载于像奥迪A8这样的顶级豪华车。

在合作伙伴方面,奥迪则相中了高通。今年美国消费电子展CES上,高通展示了一款搭载了骁龙602A芯片的奥迪Q7概念车,同时宣布将向后者提供汽车级芯片,用于2017款奥迪部分车型的车载信息娱乐系统。与此同时,高通公布了一款更先进的芯片:骁龙820A。这款芯片集成了64位CPU和图形处理单元(GPU)以及LTE数据调制解调器,这意味着车载系统可以直接联网获取数据,实现目的地搜索和交通信息查询等功能。此外,该芯片中还植入了Zeroth深度学习平台。这一平台能识别摄像头拍摄到的物体。

图片 10

硬件方面有了保障,奥迪也可以放开手脚部署更多前沿技术。在V2V/V2I方面,通过无线信号连接至其它车辆和道路基础设施,系统可以自动获知前方路况,道路临时关闭/开通、拥堵/事故等,而不必通过自身的传感器来检测,并分享当前环境的数据。

另外一项在未来极具应用前景的是健康功能,奥迪FitDriver已经与目前非常流行的可穿戴设备相结合,使用可穿戴设备的数据监测司机的体温、心率、压力等,并相应调整车内温度、座椅按摩、空气循环模式等,同时结合V2X技术得到的前方路况信息,对拥堵、异常天气等可能给司机带来情绪或身体变化的情况,提前做出设置的调整。

除了各自都在埋头研发技术之外,奔驰、宝马、奥迪还在2015年以28亿欧元的价格共同收购了诺基亚数字地图服务商Here,三家会持有相同的股份,并保证HERE的独立运营。三家汽车联网,可以实现对200万汽车的数据采集,地图从而可以通过这些数据知晓实时车况和路面信息,这可是未来自动驾驶领域的核心技术资源。

小结

奔驰、宝马、奥迪也被人称作是BBA,可以说是德国汽车工业水平的代表,在本身就拥有雄厚工业基础的德国,BBA在自动驾驶方面肯定还会继续飞速发展。不约而同的是,大家对于首款自动驾驶汽车到来的时间都预计在2020年左右,也许到时候自动驾驶汽车会迎来第一个井喷期也说不定。

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