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自动驾驶,实现到底有多难?

 昵称UZWbF 2016-08-08

科技的发展,技术的进步,也让自动驾驶逐渐成为了汽车圈中的热门词汇。依稀记得大学时代第一次参加专业讲座,讲台上的老院长给我们这些在座的汽车小白们出了一道题目,未来的汽车是什么样的?每个人眼中都有一个哈姆雷特,每个人的脑海中也都有自己想象中的未来汽车,但是大部分人都提到了两个词,新能源汽车与自动驾驶。

时光白驹过隙,转眼间六年过去了,曾经我们的畅想很多都成为了现实,新能源汽车如火如荼的发展也让很多汽车人看到了赶欧超美的希望。在这个新能源混合动力逐步成为主导的今天,自动驾驶离我们还有多远呢?就在一些主机厂与零部件商开始宣传自己的无人驾驶技术时,今年5月7日一辆使用了自动驾驶模式的特斯拉Model S发生车祸,车主在车祸中死亡,这也是全球第一例自动驾驶事故致死案例。

自动驾驶的初衷就是为了解放人的双手双脚,让车最大限度的发挥出交通工具的功能。但是,这起事故也向人们敲响了警钟,自动驾驶到底靠不靠谱?自动驾驶走进我们的生活还有多远,实现自动驾驶到底有多难呢?

传感器与成像技术仍有瓶颈

目前自动驾驶主要有两大方向,第一个方向是利用传感器、激光雷达与摄像技术来让车辆实现自主驾驶。第二个方向是建立车联网,将每辆车变成网络上的一个节点,通过全网的智能调度来实现自动驾驶,这种方案的投入与技术难度比较大,实现起来也比较难,所以目前各大厂商的自动驾驶技术都是基于传感器、激光雷达与摄像技术。

自从谷歌2010年正式宣布测试自动驾驶汽车以来,宝马、奔驰、沃尔沃、丰田、德尔福、法雷奥等众多传统车企或相关零部件企业,都纷纷加入自动驾驶及相关技术的研发测试领域。虽然已经进入了测试阶段,但是离进入市场还有很长的距离。首先是传感器技术还有待提高,自动驾驶对于信息的采集与反馈速度、精度的要求更高,一辆以120Km/h行驶的汽车遇到突发情况的处理时间在零点几秒之间,传感器这时候能否及时捕捉的信息起着决定性作用。

另外,为了提高不同距离不同方位的探测精准度,还需要安装不同种类的雷达。雷达信号保真与抗干扰能力先不提,就单是这几种雷达的价格加在一起就会超过一辆车的价格。比如之前路试的宝马和百度公司联合研发的“无人驾驶汽车”,光车顶安装的雷达价值就达到70余万元,而作为原型的宝马3系GT仅在40万-70万之间。

如果说传感器与雷达技术仅仅是基础成本问题的话,那么成像技术才是目前无人驾驶在试验阶段真正的BUG所在。成像技术的原理就是通过不停的对摄像头捕捉的图像信息进行扫描,最后将每个扫描点上的颜色进行编码,然后通过计算机推算出前方的物体性质。但是这种方法并不能够保证对前方情况的真实判别。特斯拉的事故就是摄像头把前方卡车的白色后厢当成天空所致。因此,无人驾驶想进入量产阶段上述三个领域的突破是必须的。

控制策略的制定

控制策略的制定要考虑的因素非常多,最常被提到的一个极端情况,一辆车在中间行驶,左侧有大卡车,右侧有个行人,当车辆必须选择一个撞上去的时候,选择撞人还是选择撞卡车,这给控制策略的制定出了一个难题。当必须做出抉择的时候是选择保自己还是保他人,这就是个矛盾的命题了,就好比老婆和妈同时掉到河里先救谁。

控制策略的制定不仅需要大量技术支持也需要数据的积累,控制策略往往是建立在对行车场景大量统计上,传统汽车在设计的过程中就很难兼顾到所有的行车场景,对于自动驾驶汽车来说难度就更大了。最终实现自动驾驶需要一个很长的数据累积与迭代的过程,这对计算机的处理与算法的合理性提出了更高的要求。

自动驾驶行车安全

车上最受关注的问题就是安全问题了,自动驾驶汽车的初衷就是让人们的出行更加安全,但是在现阶段自动驾驶本身的安全性都是值得商榷的。人工智能已经开始进入各个领域,汽车人工智能话也成为了未来的发展方向,但是行车跟下围棋还是有本质的区别的,复杂的路况条件,各类突发情况都会遇到,下棋的过程中犯了错误可以通过记忆与迭代来进行更正。驾驶过程中犯了错误可就是人命关天的大事了,自动驾驶的可靠性将成为各方关注的焦点。

另一方面,自动驾驶已经开始和电驱动、互联网等联系起来。未来,自动驾驶汽车也不可避免的要拥抱互联网。引入互联网就不得不考虑网络安全的问题。目前,汽车都是以CAN总线为基础的网络架构,CAN总线是典型的多主结构总线,也就是说总线上的每个节点都可以向其他节点发送控制信息。虽然CAN总线内部有自己的诊断容错机制,但是这对于经验丰富的黑客来说根本不是问题。

这样,一旦黑客通过外部节点黑入汽车网络系统中,就可以轻而易举的对汽车进行控制。去年在美国就发生了一起黑客黑入大切诺基的内部网络对车辆进行控制的案例。为了解决这个问题,汽车网络的升级优化势在必行,这又是一个庞大的系统工程,而且需要主机厂和零部件供应商共同合作,执行新的网络协议与规范,也需要很长的时间。

缺少相关法律与规范

目前,各国还没有出台一部关于自动驾驶技术的法规,对于事故责任的认定,以及乘客人身安全的保护都没有法律依据。自动驾驶发生事故的责任划分现在还是一个盲区。美国在发展自动驾驶汽车方面先于其他国家一步,计划制定自己单独的法规,日本及主要欧洲国家也将为自动驾驶汽车制定统一的法规标准。各国法规的陆续制定,很有可能帮助自动驾驶汽车加快量产和商业化步伐。

对于自动驾驶来说法规的制定还是不够的,详细的行业标准也要尽快出台。从现在全球汽车行业的发展趋势来看,一项对行业有颠覆性意义技术的推进仅仅依靠几家企业已经不切实际了,而需要全行业共同达成一个标准。比如,为了解决汽车电器电子的兼容与降低成本而成立的Autosar联盟,就是整个行业中的主机厂与零部件企业相互合作的典型案例。同样,自动驾驶技术也需要成立一个全行业范围内的联盟或者建立一个相似的规范。所以说,现在谈自动驾驶商业化仍为时尚早。

自动驾驶现在已经成了行业发展的新趋势,一些基于半自动驾驶的技术已经开始大量在量产车上使用。相信用不了多长时间,驾驶辅助系统以及半自动驾驶将在车上普及,但是真正实现全路况,全智能化的全自动驾驶还是需要跨越很多瓶颈。从目前的趋势来看,自动驾驶技术将在货车、客车等商用车领域以及城市清扫车、快递运输车等特殊车辆上率先普及,在普通乘用车上普及还需要走很长的一段路。

文|团长

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