一文讀懂自動(dòng)駕駛Level 1~ Level 5難點(diǎn),奧迪是當(dāng)前最高

時(shí)間:2017-11-21

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語(yǔ):自動(dòng)駕駛什么時(shí)候上路?目前還處于什么位置?什么時(shí)候?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)駕駛?

自動(dòng)駕駛什么時(shí)候上路?目前還處于什么位置?什么時(shí)候?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)駕駛?

先來(lái)一張各大車企自動(dòng)駕駛技術(shù)的分級(jí)圖,大致了解一下目前已經(jīng)量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛技術(shù)哪家強(qiáng)。

奔馳:這兒有點(diǎn)擠啊…

沃爾沃:隔壁那位兄弟,你踩著我腳了…

特斯拉:唉,無(wú)敵是多么寂寞

奧迪:Tesla,你對(duì)力量一無(wú)所知

自動(dòng)駕駛從L2到L5是一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的過(guò)程,現(xiàn)已發(fā)布的量產(chǎn)車型中有處于L3的奧迪A8、處于L2.5的Tesla、還有處于L2的凱迪拉克CT6等。

那么每一級(jí)別之間具體的區(qū)別和需要克服的難點(diǎn)到底又有哪些?那就一級(jí)一級(jí)細(xì)細(xì)道來(lái)。

按照國(guó)際慣例,談?wù)撟詣?dòng)駕駛級(jí)別時(shí)必須上一張SAE的分級(jí)圖。

下面我用給大家解釋一下

各個(gè)級(jí)別到底代表著什么樣的技術(shù)

哪些指標(biāo)能立刻區(qū)分汽車屬于哪個(gè)Level

為什么Level越高,對(duì)技術(shù)的要求越高

SAELevel0:NoAutomation(無(wú)自動(dòng)化)

準(zhǔn)確來(lái)說(shuō),現(xiàn)在我們已經(jīng)很難看到Level0的汽車了。要么早已報(bào)廢,要么法規(guī)都禁止其上路了。無(wú)自動(dòng)化意味著諸如ABS(自動(dòng)防抱死)這種現(xiàn)在看來(lái)最基本的配置都沒(méi)有。極端一點(diǎn),你可以認(rèn)為L(zhǎng)evel0的車就是四個(gè)輪子加一個(gè)沙發(fā)。

SAELevel1:DriverAssistance(駕駛員輔助)

生活中常見(jiàn)的車基本都屬于Level1。Level1稱為駕駛員輔助系統(tǒng),所有在駕駛員行駛過(guò)程中,對(duì)行車狀態(tài)有干預(yù)的功能都叫駕駛員輔助,都屬于Level1。

比如最基本的ABS,以及在ABS基礎(chǔ)上升級(jí)而來(lái)的ESP,還有高速路段常用的定速巡航、ACC自適應(yīng)巡航功能及LKA車道保持輔助。

大家買車時(shí),在底盤功能介紹中看到的各種英文縮寫,或多或少都是屬于SAE規(guī)定的Level1。

SAELevel2:PartialAutomation(部分自動(dòng)化)

Level2和Level1最明顯的區(qū)別是系統(tǒng)能否同時(shí)在車輛橫向和縱向上進(jìn)行控制。

如果一個(gè)車輛能同時(shí)做到ACC+LKA(自適應(yīng)巡航+車道保持輔助),那么這輛車就跨進(jìn)了Level2的門檻。2018款的凱迪拉克CT6擁有的半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)“SuperCruise”就是典型的Level2級(jí)別。

視頻中可以看到,該車并不具備主動(dòng)超車的功能。即目前的SuperCruise僅能實(shí)現(xiàn)單一車道內(nèi)的加減速。

再來(lái)說(shuō)說(shuō)自動(dòng)駕駛話題下不得不提的特斯拉。正如我在《互聯(lián)網(wǎng)公司和汽車企業(yè)都在開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛,你更看好誰(shuí)?》中提到的那樣,特斯拉過(guò)度夸大了他們系統(tǒng)所具備的能力。

為什么稱Tesla目前的AutoPilot為L(zhǎng)evel2.5?

因?yàn)樘厮估邆鋼Q道功能。駕駛員在確保安全的情況下,撥動(dòng)轉(zhuǎn)向燈桿,車輛即可依據(jù)該信號(hào)實(shí)現(xiàn)換道。也就是說(shuō),特斯拉的換道操作并不是全自動(dòng)的,而是把這一塊對(duì)環(huán)境感知的需求交給了人。特斯拉收到變道信號(hào)后會(huì)由車判斷是否可安全變道后才會(huì)執(zhí)行。比如前后車距離太近、實(shí)線都不會(huì)變道的。

(重點(diǎn)來(lái)了!敲黑板)

難點(diǎn):Level1~Level2

1.汽車橫向控制和縱向控制配合的舒適性

單獨(dú)的橫向控制(車道保持)或縱向控制(ACC等)技術(shù)已經(jīng)十分成熟,那么兩者同時(shí)控制時(shí),如何將舒適性做到最優(yōu),這就是當(dāng)前遇到的挑戰(zhàn)。

2.通知駕駛員接管車輛的時(shí)機(jī)選擇

Level2的系統(tǒng)并不具備較高級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能,需要駕駛員實(shí)時(shí)監(jiān)控并做好接管的準(zhǔn)備。如何以最友好的和最恰當(dāng)?shù)慕换シ绞酵ㄖ{駛員接管車輛,而不影響到駕駛員的心情,需要人機(jī)交互攻城獅費(fèi)盡心思。

SAELevel3:ConditionalAutomation(有條件自動(dòng)駕駛)

有條件自動(dòng)駕駛是指在某些特定場(chǎng)景下進(jìn)行自動(dòng)駕駛。比如全新奧迪A8在他們的宣傳視頻中就限定了十分常見(jiàn)的場(chǎng)景——堵車,該功能叫作TrafficJamPilot(交通擁堵巡航),功能描述如下:

當(dāng)車速小于或等于60公里/小時(shí),用戶可以啟動(dòng)道路擁堵?tīng)顩r下的自動(dòng)駕駛功能。在當(dāng)?shù)胤稍试S的情況下,車輛會(huì)完全接管駕駛?cè)蝿?wù),直到系統(tǒng)通知用戶再次接管。這也是目前在全球范圍內(nèi),在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的車型中擁有的最高級(jí)別的自動(dòng)駕駛能力。

仔細(xì)想想,這些功能特斯拉通過(guò)升級(jí)軟件也能實(shí)現(xiàn),為什么只有AudiA8敢宣稱自己達(dá)到L3呢?

因?yàn)長(zhǎng)3相比L2最大的進(jìn)步在于——不需要駕駛員實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前路況,只需要在系統(tǒng)提示時(shí)接管車輛即可。這對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的跨越,這也意味著自動(dòng)駕駛系統(tǒng)代替人類成為了Driver&monitor。駕駛員變?yōu)槌丝?,而乘客是不需要?shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前路況的。

難點(diǎn):Level2~Level3

1.傳感器感知技術(shù)

NTSB最近剛發(fā)布的,去年五月特斯拉撞卡車交通事故的宣判結(jié)果——特斯拉Autopilot的功能限制是導(dǎo)致2016年5月交通致死事故的主要原因,這里的功能缺陷實(shí)際上就是傳感器感知的缺陷。AutoPilot1.0的硬件配置很難處理特殊工況,比如交叉路口。

圖為特斯拉因傳感器感知缺陷未正確識(shí)別卡車所導(dǎo)致的事故。

正是因?yàn)閭鞲衅鞲兄毕葸@種客觀因素的存在,整車廠做自動(dòng)駕駛時(shí)就顯得尤為保守,要么增加傳感器以加強(qiáng)感知能力,比如全新奧迪A8加的四線激光雷達(dá);要么就通過(guò)監(jiān)視駕駛員的面部狀態(tài),確保駕駛員實(shí)時(shí)觀測(cè)著前方路況,比如凱迪拉克CT6。

2.法規(guī)

上次Apollo發(fā)布會(huì),百度當(dāng)著全中國(guó)的面在開(kāi)放道路測(cè)試自動(dòng)駕駛技術(shù),被請(qǐng)喝茶了。目前中國(guó)還是不允許自動(dòng)駕駛車在開(kāi)放及高速道路測(cè)試的,所以在法規(guī)正式發(fā)布之前,自動(dòng)駕駛還只能到封閉的試車場(chǎng)中測(cè)試。這一點(diǎn)國(guó)外走在前列。

SAELevel4:HighAutomation(高度自動(dòng)駕駛)

無(wú)論是國(guó)外的Waymo、Uber還是國(guó)內(nèi)的BaiduL4事業(yè)部做的都是Level4自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究。它們的自動(dòng)駕駛汽車有一個(gè)很明顯的共同點(diǎn),就是頭上頂著一個(gè)大大的激光雷達(dá)。如下。

激光雷達(dá)提供了極高精度和極其豐富的感知信息,這使自動(dòng)駕駛車自如處理極端工況成為可能。激光為主,視覺(jué)為輔,再加上車上各種功能冗余的傳感器及高精度電子地圖,在開(kāi)放道路上實(shí)現(xiàn)A點(diǎn)到B點(diǎn)的自動(dòng)駕駛不再遙遠(yuǎn)。

難點(diǎn):Level3~Level4

1.傳感器成本

激光雷達(dá)的成本短期內(nèi)還降不下來(lái),這也是L4自動(dòng)駕駛汽車還未普及的重要原因之一。Waymo在今年年初宣布將激光雷達(dá)成本降低90%,希望低成本激光傳感器早日到來(lái)。

2.極高魯棒性的自動(dòng)駕駛算法及穩(wěn)定的計(jì)算平臺(tái)

Level4的自動(dòng)駕駛算法準(zhǔn)確性和精確性需要達(dá)到,甚至超過(guò)人類的認(rèn)知水平,這就需要的是極具魯棒性的算法和穩(wěn)定的計(jì)算平臺(tái)。確保自動(dòng)駕駛汽車即使遇到突發(fā)情況也能較好應(yīng)對(duì)。

3.高精度地圖采集資質(zhì)

這一項(xiàng)難點(diǎn)國(guó)外并不存在,但是國(guó)內(nèi)確實(shí)是一個(gè)很大的壁壘(國(guó)防考慮)。除了大家耳熟能詳?shù)腂AT有地圖測(cè)繪資質(zhì)外,國(guó)內(nèi)有測(cè)繪資質(zhì)的圖商寥寥無(wú)幾。近幾年隨著自動(dòng)駕駛的發(fā)展,想在國(guó)內(nèi)發(fā)展自動(dòng)駕駛技術(shù),圖商說(shuō)不定會(huì)成為稀缺資源??梢缘脑?,推薦大家自己去調(diào)研國(guó)內(nèi)有測(cè)繪資質(zhì)的幾家圖商,買點(diǎn)他們的股票,看漲~

4.乘坐人員接納度

現(xiàn)在讓你去乘坐一輛沒(méi)有方向盤,隨時(shí)都無(wú)法接管的汽車,心里多少會(huì)有些忐忑吧。因此人類的接納程度也是自動(dòng)駕駛普及的一個(gè)大難點(diǎn),需要時(shí)間建立信任。

Level5:FullAutomation(完全自動(dòng)駕駛)

相信很多人都會(huì)對(duì)L4和L5感到困惑,其實(shí)兩者很容易區(qū)分,觀察他們的可行駛范圍即可。大家看下圖。

圖中的大圓弧是自動(dòng)駕駛Level4所限定的區(qū)域,小圓圈是汽車的感知范圍。

t時(shí)刻,汽車依然在大圓弧內(nèi),自動(dòng)駕駛系統(tǒng)正常工作;

t+1時(shí)刻,已靠近邊界,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)即將失效,并發(fā)出警報(bào);

t+2時(shí)刻,汽車開(kāi)出了邊界,這時(shí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)完全失效,安全停車。

那么L5的功能該如何描述?

只要給出一個(gè)GPS坐標(biāo)點(diǎn),L5的自動(dòng)駕駛車就能到你指定的地方,無(wú)論這地方的法規(guī)是靠右行駛還是靠左行駛,自動(dòng)駕駛車都能輕松應(yīng)對(duì)。即全工況、全區(qū)域的自動(dòng)駕駛。

難點(diǎn):Level4~Level5

高精度地圖眾包更新生態(tài)

自動(dòng)駕駛技術(shù)十分依賴高精度電子地圖,所用到的電子地圖一定要確保實(shí)時(shí)且易于更新。未來(lái)每一輛在路上行駛的自動(dòng)駕駛車,不僅是用于正常通勤,同時(shí)也是地圖信息的采集車,實(shí)時(shí)將當(dāng)前地圖信息反饋至云端供其他自動(dòng)駕駛汽車使用。

以上內(nèi)容就是自動(dòng)駕駛研究所需要攻破的難點(diǎn),暫列這么多,以后想到繼續(xù)更新。

何時(shí)能到Level5?

在這個(gè)做預(yù)測(cè)隨時(shí)都可能會(huì)被打臉的時(shí)代,僅做一個(gè)保守估計(jì):

L4會(huì)在2025年前普及。至于L5,可能不會(huì)有,因?yàn)樵斐鲆粋€(gè)全世界都能跑的車子性價(jià)比不高,L4對(duì)用戶來(lái)說(shuō)已經(jīng)夠了。你真的在乎,在中國(guó)能來(lái)去自如的某輛汽車,不能在美國(guó)跑嗎?

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