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首搭激光雷达 奔驰测试新一代自动驾驶系统

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-03-25  来源:车云网  浏览次数:829
      每一个跑在身边的同行者,都在催促我们加快脚步。
  2017年1月,奔驰测试的新一代自动驾驶系统中,出现了激光雷达。
  虽然以往并没有站队渐进式自动驾驶,但是在很长一段时间里,奔驰都在走量产车迭代自动驾驶功能的路子,用的都是摄像头、毫米雷达这类成熟低成本车规传感器。激光雷达的出现让人们意识到,奔驰的节奏远快于想象。
  除此之外,当集合「智能互联」、「自动驾驶」、「共享出行」、「电力驱动」四个维度的Generation EQ品牌推出,我们发现奔驰对“移动出行服务提供商”的人设也已经规划好了。
  基于现有量产车的产品进阶和基于未来整体的企业战略转型,构成了奔驰自动驾驶布局的“双核”。时间不等人,奔驰想要按计划在2020年推出可上路的全自动驾驶汽车,已经开始跑步前进了。
    最新一代传感器——激光雷达
  在聊激光雷达之前,我们需要回顾一次“没有激光雷达”的长途跋涉。
  2013年,基于第十代奔驰S级S500平台的自动驾驶测试车前往法兰克福参加国际车展,途中重走了1888年贝莎·本茨从曼海姆至普福尔茨海姆的100km驾车旅行路线。当时这条路线看起来,已经涵盖了从高度公路到城市复杂路况的各种形态。
    从路况的复杂程度来看,这段路的路况早已和当年不同。图中路线中,从绿到黄到红,标志着路况的复杂程度不断增加。而且路上的车子不再只有一辆,改装的S500要与行人自行车、其他各种车辆同行。
  测试车是基于量产的S500改装,除了本身具备的主动安全功能之外,还搭载了奔驰研发的Route Pilot功能,可以兼顾高速路城市路等各种路况。虽然测试车经过了改装过,但是值得注意的是,测试车传感器相比标准量产版本的奔驰S级轿车做了一些升级,但仍然可量产,并没有激光雷达这种高价传感器存在。
 
       S500测试车传感器配置
  这也正是这次长途跋涉最重要的意义——使用摄像头、毫米波雷达等接近量产的传感器,看看能不能实现非简单路况的自动驾驶,还有哪些难题尚待解决。
  因此,长途跋涉的成功,并不能代表这套配置就能直接用作全自动驾驶的传感器方案了。时任奔驰汽车集团技术研发负责人Thomas Weber教授也表示了还有很多情况要考虑:
  我们自己也相当惊讶,我们使用现今的传感器可以达到这样的水平。但是我们也明白了还要花费多少时间,付出多少努力,来让车在各种各样的交通状况中做出正确反应——因为路途中的每个部分的路况都是截然不同的。
  当时奔驰自动驾驶研究计划的带头人之一拉尔夫·赫特维希Ralf Herrtwich测试后总结了几个挑战,其中包括了不同环境摄像头如何正常发挥作用,如何准确定位车辆。可以看出随着高度自动驾驶和全自动驾驶的到来,依靠现有传感器和算法是有难度的。
  于是今年1月1日,斯图加特地方理事会批准的奔驰在公共道路测试下一代自动驾驶汽车(主要验证APP召唤自动驾驶汽车,整个车队基于奔驰V级车平台),在这辆车上,我们看到了激光雷达的身影。官方新闻稿里提到,测试车搭载了最新自动驾驶系统DAVOS(Daimler Autonomous Vehicle Operating System),包括了深度学习技术、GPU,以及最新一代的传感器——激光雷达。虽然官方还没有公布详细资料,但是我们至少可以确定,未来实现更高级别的自动驾驶时,奔驰会采用激光雷达的方案,而不是S500上的那套装备了。
  之所以更换传感器方案,可能是出于两点考虑:
  第一,在感知方面,夜间环境摄像头并不擅长,但这一点对激光雷达来说并不难。而且面对越来越复杂的路况,视觉方案要靠深度学习来完成检测识别以及追踪的工作。激光雷达探测检测障碍物的算法要比视觉采用的深度学习简单很多,而且最重要的是,在障碍物追踪方面激光雷达可以很好兼顾实时性。
       从S500测试车整个系统结构来看,高精度地图起了很重要的作用,目前与之配合的单目(特征匹配定位)双目摄像头(车道线定位)都容易受到环境影响,激光雷达的推荐率自然就更高一些。
  第二,S500测试车主要靠“摄像头+高精度地图”SLAM加强定位,比单用GPS更精确。不过据佐思产研周彦武介绍,激光SLAM研究较早,理论和工程均比较成熟。视觉方案目前(2016年)尚处于实验室研究阶段,应用于室内且低速的商业化产品都没用出现,远比室内室内复杂的高速运动室外环境更是无法胜任。
  因此要做更高级别的自动驾驶,激光雷达是解决上述疑难问题的关键传感器。奔驰放出的测试消息只是冰山一角,这家公司对激光雷达的研究和运用应该在更早之前就开始了,等待技术成熟,传感器降价,我们就能在产品中看到应用。
  你的奔驰车自动驾驶选装包来了
  对于自动驾驶技术,奔驰当前的做法是利用自动驾驶选装包,让普通汽车产品线都能增加这项新技能,一般是多个ADAS系统叠加的方法实现。目前奔驰一共推出了两个具备自动驾驶功能的选装包,分别叫Intelligent Drive和 Intelligent Drive next Level。
       上图是从1959年开始,奔驰陆续推出的各种驾驶辅助系统。Intelligent Drive和Intelligent Drive next Level会打包一堆主动安全、车灯、泊车功能。Pilot就是把多个主动安全功能打包到一起,形成了L2自动驾驶。
  2013年S级车最先具备了Intelligent Drive提供的自动驾驶功能,其核心部分包括DISTRonIC Plus,搭配Steering Assist和Stop&Go Pilot子系统,已经能让车在交通拥堵的车流中做到大部分自动驾驶了。
       Intelligent Drive选装包
  这套系统核心自动驾驶功能是:
  在200公里/小时的时速内都可以工作,无需人工开启。根据远距离和近距离雷达返回的数据自动判断前车速度、前车距离等数据,智能调整安全距离与速度。在小弯道上也能够将车辆维持在车道中央并保持安全距离。在低速行车甚至交通堵塞时无需路面标有清晰车道标线,只要一直跟着前车就可以运作。
  2016年春天上市的E级车配了Intelligent Drive next Level的半自动驾驶(SAE L2)功能选装包,增加了主动变道,但是还要驾驶员给变道信号,可以在设闸口的封闭高速路,不封闭的高速路还有城市环境实现半自动驾驶。
       Intelligent Drive next Level选装包
  具体包括的核心自动驾驶功能有:
  Distance Pilot DISTRONIC——让车辆自动与前车保持合理距离。车辆最高车速可以达到210公里/小时,在缓和弯道上也可以使用。当车速不超过130公里/小时、车辆密集状况下,即使道路标线不清晰或完全没有标线(如道路施工路段),该系统也能在探测到相邻行驶的车辆并进行连续主动干预。
  Active Lane Change Assist(主动变道辅助系统)——当驾驶员在多车道道路行驶时,车速介于80公里/小时和180公里/小时之间,波动拨杆给出转向指令,2s后主动变道辅助系统自动评估一系列条件并完成变道。
  COMAND Online——一个可选的限速自动驾驶子功能,上述过程中可以让车速自动适应摄像头检测到的限速或者导航系统中给出的限速。
  Intelligent Drive推出后相继在C级、E级等车型上得到了普及。目前除了E级车之外,Intelligent Drive next Level也即将在2017年4月亮相的新款S级上搭载。
  大家不禁要问,下一个选装包会是什么呢?
 
        根据车速和自动驾驶环境,奔驰划分的“四步走”
  上面这个资料告诉我们,奔驰对自动驾驶的进程安排里,Step1是实现的结构道路交通拥堵环境下的低速自动驾驶,Step2是低速停车场景的自动驾驶,这两个已经实现(Intelligent Drive next Level包里就有Remote Parking Pilot)。S级车兼具两项功能,所以蔡澈在第十代S级发布会上称其为“自动驾驶的开端”,而资料显示,奔驰的未来将相继推出适用高速公路和城乡环境的自动驾驶Pilot、
  另一种商业模式
  在传统车叠加自动驾驶升级包的方式之外,奔驰另外创立的电动车品牌——Generation EQ,这个品牌也同样会具备“自动驾驶”元素。官方给出的时间点是:EQ电动车平台将于2020年底前投入使用,第一辆量产车也将在随后推出。
  无论是电动车还是自动驾驶汽车,奔驰都已经有了现有产品全系普及的想法,另辟一个带有自动化和电动化基因的分支,更多是出于商业模式的考虑。
    在一份戴姆勒公开可查的自动驾驶资料中,私人使用和租赁共享会是两个不同分支。
  当车辆实现全自动驾驶,传统直接面向消费者销售车辆将成为一种小众选择,但是自动驾驶运营商购买车辆用于分时租赁的商业模式,很有可能成为主流。
  戴姆勒股份公司董事会主席、梅赛德斯-奔驰汽车集团全球总裁蔡澈博士也宣布:
  「智能互联」、「自动驾驶」、「共享出行」、「电力驱动」这四个维度将成为奔驰产品打造的主要驱动力,而Generation EQ具备以上四方面的全部特征。
  四个特征凑在一起,无疑是最经济的产品。全自动驾驶系统节约了人力成本,智能网联+车辆共享可以提高运营效率,新能源车是智能网联汽车的最佳载体,即使全自动驾驶、电动化的整车造价高昂,最后算起来也是经济的。考虑到受众教育,全自动驾驶靠租赁共享模式先行的可能会更大一些。奔驰的汽车共享项目CAR2GO,早在2008年就从乌尔姆起步并做好铺垫了。
  虽然还没有官方正式宣布,但结合时间点和上述考虑,车云菌推测Generation EQ很可能会直奔高度自动驾驶和全自动驾驶级别。巧的是,宝马前几天也放出了信息,瞄准未来城市个人出行的iNext在2021年推出之时搭载的或将是五级自动驾驶技术。作为与之竞争的Generation EQ,应该也会放一个大招,想想都有点激动呢。
       Generation EQ 概念车
  车云小结
  漫长的自动驾驶过渡期中,主机厂都在进行着角色转换。
  他们一方面用成熟传感器、给量产车叠加选装包,逐级迭代自动驾驶功能,为现有产品增加筹码,打的还是卖车的主意。另一方面,在竞争激烈的自动驾驶大战面前,受迫于压力的车企也同步考虑了跨越式发展,铺垫自动驾驶2B模式,提供服务。
  转变不是一朝一夕,但当下这个关键的时间节点各家进度已经初步显现了。每一个跑在身边的同行者,都在催促我们加快脚步。



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