【行業(yè)新聞】以Audi AI為切入點(diǎn)，談一談自動(dòng)駕駛廠商發(fā)展現(xiàn)狀
目前，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的軍備競(jìng)賽愈發(fā)激烈。主流的自動(dòng)駕駛廠商通常分為兩類。第一類是依附于傳統(tǒng)制造商的自動(dòng)駕駛廠商，比如GM的Cruise和Ford Autonomous Vehicle，另一類是像Waymo這樣獨(dú)立的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)廠商。前者的主要目標(biāo)是伴隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，循序漸進(jìn)的將相關(guān)的技術(shù)裝配在量產(chǎn)車型中。而后者相對(duì)激進(jìn)一些，將目標(biāo)鎖定在Level4和Level5的徹底實(shí)現(xiàn)上。奧迪公司是前者中的翹楚，于2017年發(fā)布的Audi AI系統(tǒng)是目前市面上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的最先進(jìn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)之一并且裝配在新一代的奧迪A8上本文將以Audi AI系統(tǒng)為切入點(diǎn)，談一談各大主流自動(dòng)駕駛廠商發(fā)展現(xiàn)狀。
Audi AI有何創(chuàng)新?
· 全新的駕駛輔助系統(tǒng)
Audi AI的應(yīng)用，為奧迪A8帶來(lái)了三個(gè)全新的輔助系統(tǒng)，分別是：
-奧迪交通擁堵?tīng)顩r的駕駛輔助系統(tǒng)(Traffic Jam Pilot)
-奧迪遠(yuǎn)程停車輔助( Remote Parking Pilot )
-奧迪車庫(kù)輔助系統(tǒng)(Remote Garage Pilot)
而擁堵?tīng)顩r的駕駛輔助系統(tǒng)的亮點(diǎn)，基于自動(dòng)駕駛分級(jí)Level 3的基本定義，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了特定工況下的Level 3自動(dòng)駕駛。
Level 3 – Conditional Automation:The driver no longer has to continuously monitor and can carry out other activities supported by on-board equipment.
奧迪A8的Traffic Jam Pilot就是在特定工況可以使駕駛員不再持續(xù)監(jiān)控車輛動(dòng)態(tài)。當(dāng)駕駛員使用中央控制臺(tái)上的AI按鈕，就會(huì)激活交通擁堵條件下的駕駛輔助系統(tǒng)。在由物理障礙分割開(kāi)來(lái)的首尾相接的擁堵開(kāi)放道路上，如果車輛以不到60公里/小時(shí)(37.3英里/小時(shí))的速度，系統(tǒng)就會(huì)接管駕駛?cè)蝿?wù)系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)管理，加速，轉(zhuǎn)向和制動(dòng)。它還可以處理緊急情況，例如前方有車輛緊急變道駛?cè)氘?dāng)前車道。
Audi AI 按鈕
在駕駛輔助系統(tǒng)啟動(dòng)的條件下，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)完全支持駕駛員可以雙手脫離方向盤(pán)進(jìn)行一系列的放松活動(dòng)。比如使用10.1英寸的收看電視節(jié)目。在車輛自動(dòng)行駛過(guò)程中，車輛會(huì)使用微型攝像機(jī)監(jiān)控駕駛員的疲勞狀態(tài)，并在檢測(cè)到駕駛員疲勞時(shí)進(jìn)行持續(xù)性的提醒。一旦速度超過(guò)60公里/小時(shí)(37.3英里/小時(shí))或道路中斷，駕駛輔助系統(tǒng)就會(huì)通知駕駛員接管車輛。如果駕駛員忽略了這個(gè)提示和隨后的警告，那么車輛就會(huì)被制動(dòng)到停止?fàn)顟B(tài)。
裝配在奧迪新A8上的奧迪AI遠(yuǎn)程停車輔助和車庫(kù)輔助系統(tǒng)，可將車輛全權(quán)交予駕駛輔助系統(tǒng)。無(wú)論是側(cè)方停車還是直角車位，亦或者是進(jìn)入車庫(kù)。
Remote Parking Pilot 示意圖
在車輛自動(dòng)停車的過(guò)程中駕駛員無(wú)需在車內(nèi)，可以通過(guò)手機(jī)上的myAudi應(yīng)用程序?qū)囕v進(jìn)行操縱。與此同時(shí)通過(guò)應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)觀看汽車360?攝像頭的顯示車輛的動(dòng)態(tài)。一旦停車操作結(jié)束，系統(tǒng)將自動(dòng)跳入變速箱上的P擋并關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火裝置。
當(dāng)車主準(zhǔn)備出行時(shí)，既可通過(guò)手機(jī)啟動(dòng)并將車輛駛出車位或車庫(kù)，也可以在車內(nèi)的中控屏幕上激活自動(dòng)停車輔助系統(tǒng)駛出車位。在整個(gè)自動(dòng)停車過(guò)程中，車輛可以十分靠近墻壁或障礙物(比如停在車位附近的自行車)，如果系統(tǒng)檢測(cè)到空間不足以停車，將會(huì)自動(dòng)中斷停車程序并提醒駕駛員。
· zFSA和多傳感器融合
整個(gè)Audi AI關(guān)于自動(dòng)駕駛最核心的部分是中央駕駛輔助控制系統(tǒng)(zFAS)，也就是控制整個(gè)系統(tǒng)的大腦。zFSA的創(chuàng)新之處在于，目前大部分的駕駛輔助系統(tǒng)仍然是通過(guò)管理各個(gè)獨(dú)立的控制單元工作，而奧迪將率先將所有的這些功能整合到一個(gè)統(tǒng)一的核心域架構(gòu)。因此，各個(gè)功能的組合、需要的傳感器、電子元器件、軟件架構(gòu)都可以在模塊化的一個(gè)中央系統(tǒng)內(nèi)管理。
zFAS結(jié)構(gòu)示意圖
奧迪與國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)合作伙伴團(tuán)隊(duì)共同開(kāi)發(fā)了zFAS。而zFAS一共四大模塊：
-NVIDIA的Tegra K1：集成了駕駛員注意力檢測(cè)和360°攝像頭成像
-Infineon的Aurix：主要集成了擁堵?tīng)顩r的駕駛輔助
-Altera的Cyclone V：集成了目標(biāo)融合、地圖融合、停車輔助等
-Mobileye的EyeQ3：主要是圖像處理技術(shù)，集成了交通信息檢測(cè)、行人探測(cè)、碰撞預(yù)警、燈光探測(cè)、車道識(shí)別等功能
zFAS的體積只有一個(gè)平板那么大。zFAS的最大優(yōu)勢(shì)在于進(jìn)一步提升了自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。在多傳感器融合上邁出了一大步。zFAS的核心優(yōu)勢(shì)在于由于zFAS中捆綁了大量傳感器信息，它以更快速度計(jì)算車輛周圍環(huán)境的整個(gè)模型，并將此信息提供給所有輔助系統(tǒng)。因此，它也是駕駛駕駛所有功能的中央接口。
奧迪落后在哪里?
誠(chéng)然，Audi AI已經(jīng)在量產(chǎn)車型上做到了十分優(yōu)秀的級(jí)別但是根據(jù)Navigant Research的最新排名，Waymo和GM Cruise依然是這個(gè)領(lǐng)域的絕對(duì)領(lǐng)先者。奧迪所屬的Volkswagen Group則是緊隨其后的追趕者。反觀Tesla，幾乎在排名中墊底。
Navigant Research自動(dòng)駕駛報(bào)告排名(2019.03版本)
對(duì)于自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)，路試?yán)锍田@然是一個(gè)重要指標(biāo)。截至目前，Waymo的路試?yán)锍桃呀?jīng)突破了1000萬(wàn)英里，對(duì)于相當(dāng)一部分沒(méi)有路試車隊(duì)的自動(dòng)駕駛廠商來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。Waymo現(xiàn)在擁有多支自動(dòng)駕駛測(cè)試車隊(duì)。包括已經(jīng)在舊金山和鳳凰城投入運(yùn)營(yíng)的Chrysler Pacifica minivans(即我們熟知的克萊斯勒大捷龍)車隊(duì)，Waymo在12月初推出了名為“Waymo One”的商用自動(dòng)駕駛載客服務(wù)。與此同時(shí)，Waymo還有一支Jaguar I-Pace車隊(duì)正在整裝待發(fā)。緊隨其后的是GM的Cruise，目前有多輛自動(dòng)駕駛的Bolt在交通繁忙的舊金山進(jìn)行測(cè)試。而像奧迪，則需要等到2021年才能擁有自己大規(guī)模的自動(dòng)駕駛測(cè)試車隊(duì)。
GM Cruise 自動(dòng)駕駛原型車
在美國(guó)加州車輛管理局(DMV)的2018年的自動(dòng)駕駛報(bào)告當(dāng)中，共有48家公司正在加州的道路上進(jìn)行測(cè)試。這些公司擁有在加利福尼亞州測(cè)試自動(dòng)駕駛汽車的許可證。報(bào)告中顯示在2018年，該州的總測(cè)試?yán)锍誊S升至205萬(wàn)英里，比一年前增加了約50萬(wàn)英里。 其中Waymo擁有110輛車，占這些測(cè)試?yán)锍痰囊话胍陨稀?/p>
Waymo Chrysler Pacifica minivans自動(dòng)駕駛車隊(duì)
脫離率(Rate of disengagement)則是又一個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。在加州DMV的法規(guī)中，對(duì)于自動(dòng)駕駛測(cè)試定義了一個(gè)專有名詞“脫離(Disengagement)”，以此來(lái)衡量自動(dòng)駕駛技術(shù)的成熟度。在2017年12月至2018年11月的報(bào)告中指出，Waymo在公共道路上的測(cè)試?yán)锍虜?shù)最多，大約達(dá)到120萬(wàn)英里。這比一年前記錄的里程數(shù)增加了三倍之多。其脫離率則是從2017年每千英里的0.179提高到2018年的0.09。這一指標(biāo)領(lǐng)先其他自動(dòng)駕駛公司，同期，通用汽車公司的自動(dòng)駕駛車隊(duì)的脫離率從0.80降低到了0.19。相比Waymo和GM Cruise，其他自動(dòng)駕駛廠商的自動(dòng)駕駛測(cè)試的規(guī)模和深度則大幅落后。
Waymo自動(dòng)駕駛車隊(duì)脫離率
結(jié)語(yǔ)：
自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的火熱，不光因?yàn)樽詣?dòng)駕駛是實(shí)現(xiàn)人工智能的重要途徑。更是因?yàn)樽詣?dòng)駕駛背后也蘊(yùn)藏著巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。有調(diào)查顯示，如果所有目前的出行公司由自動(dòng)駕駛車輛代替人力駕駛車輛，那么出行公司的利潤(rùn)率將達(dá)到20%，這顯然比汽車制造業(yè)的利潤(rùn)率高多。這也正是目前諸多傳統(tǒng)汽車制造商不遺余力的發(fā)展自動(dòng)駕駛技術(shù)，并宣稱要轉(zhuǎn)型出行公司的潛在原因之一。而在美國(guó)，大貨車司機(jī)這一最容易月薪過(guò)萬(wàn)的行業(yè)也會(huì)受到巨大威脅。當(dāng)然，目前來(lái)看，完全自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)尚需時(shí)日，但在這個(gè)過(guò)程中，所有的自動(dòng)駕駛公司也將經(jīng)歷大浪淘沙的過(guò)程。
作者介紹：圣安東尼奧小石匠，紐約州立大學(xué)布法羅分校機(jī)械工程研究生在讀。主要研究領(lǐng)域：動(dòng)力學(xué)，控制和機(jī)電一體化