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汽車和機(jī)器人結(jié)合能產(chǎn)生什么?變形金剛?如果變不成變形金剛,變成智能汽車也是好的?,F(xiàn)在已經(jīng)有幾項(xiàng)新技術(shù)出現(xiàn),讓我們能夠?qū)ξ磥淼摹捌嚈C(jī)器人”擁有更多憧憬。 對于無人駕駛,目前的發(fā)展邏輯是對車本身進(jìn)行智能化改造。從汽車內(nèi)部入手,通過一系列智能系統(tǒng)使得汽車被裝上一顆聰明的大腦,配合外部傳感器以及無線網(wǎng)絡(luò)讓汽車進(jìn)化成智能終端。其實(shí)自動(dòng)駕駛的方案有很多種,“雇”個(gè)機(jī)器人來當(dāng)司機(jī)應(yīng)該也算無人駕駛吧。 北京航空航天大學(xué)交通學(xué)院的幾位師生就在密切關(guān)注這樣的駕駛機(jī)器人,他們的研發(fā)已經(jīng)進(jìn)行了好幾年。目前正在進(jìn)行駕駛機(jī)器人二代(Robot Driver V2)系統(tǒng)器件主要包括三部分:機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)——相當(dāng)于駕駛員的手和腳。換檔機(jī)械手滿足手動(dòng)和自動(dòng)換檔需求;開發(fā)點(diǎn)火控制機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火控制。環(huán)境感知——相當(dāng)于駕駛員的眼鏡和耳朵,能夠識(shí)別車道線標(biāo)識(shí)、開發(fā)道路標(biāo)識(shí)和交通信號(hào)燈,能夠在高速下實(shí)現(xiàn)循線、跟車和超車的穩(wěn)定性控制,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛控制。 和車輛自身配備無人駕駛系統(tǒng)相比,這種駕駛機(jī)器人也有自己獨(dú)特的優(yōu)勢。可以適用于所有車型(小車、客車、貨車等),方便分離和安裝,可調(diào)整性高,適應(yīng)性廣泛。所以,有了它任何汽車都可以成為“無人駕駛汽車”,既方便又靈巧。 德國 Düsseldorf的機(jī)場引進(jìn)了一款名叫“Ray”的停車機(jī)器人。車主只需要將車開到停車場的入口,并在觸屏上確認(rèn)沒人在車上,機(jī)器人就會(huì)幫你停車。 機(jī)器人“Ray”會(huì)自動(dòng)測量汽車的大小,利用類似叉車的系統(tǒng)抬起車輛,將汽車帶到相應(yīng)的車位上。收受到負(fù)重量的限制,目前這款機(jī)器人只能滿足一般的轎車。它甚至和機(jī)場的飛行系統(tǒng)對接,直接查驗(yàn)車主的回國時(shí)間后自動(dòng)將車提出。車主可以通過配套的App修改自己的日程,更好地使機(jī)器人為自己服務(wù)。 盡管Ray目前只在一家機(jī)場亮相,但是相信在不久的將來,停車機(jī)器人將會(huì)廣泛的普及,智能化水平也會(huì)不斷提高。 還有一款機(jī)器人的實(shí)用價(jià)值就更高了。它服務(wù)于電動(dòng)汽車,名字叫PowerHydrant,主要是自動(dòng)給電動(dòng)汽車充電以解放人們的雙手。 PowerHydrant 利用其機(jī)械臂很好地把電動(dòng)汽車和充電裝置連接起來,使得車主可以輕松的讓該產(chǎn)品自動(dòng)給車充電而不需要手動(dòng)操作。目前它屬于測試階段并未量產(chǎn)。 PowerHydrant可以同時(shí)為四輛電動(dòng)汽車充電,使用機(jī)械臂上的多個(gè)照相機(jī)進(jìn)行圖像傳感并利用矩陣算法實(shí)現(xiàn)充電裝置和汽車充電接口的正確對接,充電效率能到到 99%。 這款機(jī)器人的智能化還體現(xiàn)在它本身的安全性,對寵物、小孩、老人都有很好的識(shí)別和保護(hù)作用。 當(dāng)汽車遇到機(jī)器人,汽車也會(huì)變的“無所不能”。當(dāng)然,最終受益的是我們,這就是科技給人類帶來的好處。智車優(yōu)行立足于智能化,孜孜不倦探索讓汽車更為聰明機(jī)智的新方法新技術(shù)。未來的汽車將會(huì)是怎樣,我們拭目以待。 繼特斯拉7.0發(fā)布自動(dòng)駕駛功能后,7.1發(fā)布了自動(dòng)泊車功能,在今年2月份的7.1.1更新中,又推出了“遙控召喚”功能,說簡單點(diǎn),車主通過遙控召喚功能,可以遠(yuǎn)距離操縱特斯拉汽車駛出或駛?cè)胪\噮^(qū)域,同時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)周邊環(huán)境決定是否停車。 特斯拉一直在吸引著業(yè)內(nèi)的眼球。 特斯拉的話題一直就像娛樂圈一樣多,今天我們就先來聊聊特斯拉的無人駕駛吧,最近這兩年智能汽車的無人駕駛概念炒得如火如荼,當(dāng)國內(nèi)各主機(jī)廠還在建立自己的技術(shù)儲(chǔ)備時(shí),特斯拉的“無人駕駛”已經(jīng)開始在路上奔跑了! 特斯拉公司2013年7月與以色列Mobileye宣布合作,共同制造首輛特斯拉無人駕駛汽車。(其實(shí)Tesla最剛開始應(yīng)該用的是nvidia的Titan X,不過最后選用了Mobileye的EyeQ2, 現(xiàn)在所有的Model S上面都是EyeQ2。具體原因未知。) 2015年10月14日,特斯拉宣布發(fā)布V7.0系統(tǒng),其中有一項(xiàng)重大更新便是Autopilot(自動(dòng)駕駛)。這套系統(tǒng)給了Model S“靈魂”,讓車子自身能夠做到觀察和思考。 從2013年到現(xiàn)在,僅僅三年不到的時(shí)間,隨著7.0的軟件升級(jí),馬斯克已經(jīng)將無人駕駛技術(shù)成功的商業(yè)化到他的特斯拉ModelS,ModelX以及ModelE型電動(dòng)車上了。 特斯拉為自己的“自動(dòng)駕駛”(嚴(yán)格說叫輔助駕駛)取名“Autopilot”而不是autonomous。原因在于在普通的跟車相比,新款的特斯拉還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車,識(shí)別行人和路標(biāo),自行控制車速,車道偏離預(yù)警,自動(dòng)變道,自動(dòng)巡航等功能,當(dāng)檢測到限速標(biāo)志時(shí),車子甚至可以自動(dòng)減速到限速值之內(nèi),但并不能離開開車的人,而且還得重度依賴開車的人。正如Mus自己在發(fā)布會(huì)上所講的“It’s autopilot not autonomous.”,連Elon Mus自己也不太認(rèn)可將“Autopilot”譯為“自動(dòng)駕駛”,準(zhǔn)確的說應(yīng)該叫輔助駕駛,但是國內(nèi)新聞媒體甚至同行,都稱之為自動(dòng)駕駛,其實(shí)是不科學(xué)的。 需要指出的是,谷歌和特斯拉的著眼點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)真正意義的“無人”駕駛,區(qū)別于谷歌方案使用昂貴的激光雷達(dá),而特斯拉的技術(shù)方案并不使用復(fù)雜的雷達(dá)、攝像頭、傳感器和激光測距儀,而是使用價(jià)格數(shù)百美元的主流攝像頭,提供廉價(jià)的自動(dòng)駕駛方案??梢宰屍嚳辞迤?、行人或者障礙物,并提醒司機(jī),在必要時(shí)讓汽車自動(dòng)剎車。 在人開車時(shí),如果駕駛員想要變道,規(guī)范的做法是在2到3秒內(nèi)完成“打轉(zhuǎn)向燈 看后視鏡 余光觀察前車 余光觀察后視鏡死角 轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤 踩油門“這總共6個(gè)動(dòng)作。其實(shí)此時(shí)的駕駛員不僅僅需要操控車輛轉(zhuǎn)向、變速,他還同時(shí)需要眼觀六路耳聽八方,完成轉(zhuǎn)瞬之間的快速分析決策。而在特斯拉Autopilot的協(xié)助下,駕駛員可以僅僅”打轉(zhuǎn)向燈 看后視鏡“兩個(gè)動(dòng)作,把剩下的一切交給Autopilot,它會(huì)冷靜的觀察、快速的分析、果斷的執(zhí)行。 帶有autopilot的特斯拉是 有“眼睛”、有“觸覺”、有“頭腦”的汽車。 Autopilot可以做到在大多數(shù)非復(fù)雜路況的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能,即駕駛員可以雙手離開方向盤讓自己開動(dòng),實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的硬件基礎(chǔ),是Model S上裝配的前置雷達(dá),前置攝像頭,12個(gè)超聲波傳感器以及GPS定位系統(tǒng),外加一套信息分析系統(tǒng)。他相當(dāng)于給車子安上了眼睛(攝像頭),賦予了車子感知(超聲波傳感器),給了汽車在真實(shí)世界中的位置感(GPS),又給了汽車大腦(電腦信息分析)。 特斯拉Autopilot的環(huán)境感知集成方案如下: 從上圖可以看出,autopilot的環(huán)境感知硬件配置很簡單,一個(gè)前置高清攝像頭,一個(gè)前置激光雷達(dá),12個(gè)超聲波雷達(dá),就這么簡單! 攝像頭是autopilot的眼睛,和audi的zFAS一樣,它使用mobileye的EyeQ2系統(tǒng)(最新的估計(jì)是EyeQ3了),通過集成Mobileye的視覺算法來實(shí)現(xiàn)車道線,前方障礙物和交通志的識(shí)別,讓車輛學(xué)會(huì)通過這只眼睛來辨別周圍的環(huán)境,識(shí)別出車道線的類型(可變道的虛線和不可變道的實(shí)線),認(rèn)出物體(行走或靜止的行人,自行車,摩托車,汽車,卡車等)及其運(yùn)動(dòng)屬性(運(yùn)動(dòng)方向,速度,趨勢),并且實(shí)時(shí)監(jiān)測出前方的交通信號(hào)燈(紅綠燈及閃爍數(shù)字)及交通標(biāo)志(限速標(biāo)志,導(dǎo)流標(biāo)志,停止線標(biāo)志燈等),通過對車道線及運(yùn)動(dòng)物體的研究,Mobileye還能預(yù)測出前方物體與車輛的即將碰撞時(shí)間,盡最大可能避免危險(xiǎn)事故發(fā)生(Mobileye系統(tǒng)會(huì)在最多提前2.7秒,發(fā)出高頻聲音警報(bào)和視覺警報(bào)來提醒駕駛者注意到危險(xiǎn)并采取措施。) 如果說把這套系統(tǒng)打個(gè)形象的比方,大家都知道蒼蠅飛得很快但是不會(huì)撞上障礙物的事實(shí)吧。Mobileye這套系統(tǒng)就相當(dāng)于把蒼蠅的一只復(fù)眼和大腦摘了出來,放在車輛的擋風(fēng)玻璃下面,讓其識(shí)別并監(jiān)視路上的其他交通工具,行人和交通標(biāo)志符號(hào),一旦有發(fā)生碰撞的趨勢時(shí),就提前發(fā)出信號(hào)給駕駛員報(bào)警。 分布在車身的12個(gè)超聲波傳感器用來檢測車身周圍的交通信息,前方的激光雷達(dá)可以看到車前方100米的道路狀況,GPS能準(zhǔn)確定位汽車當(dāng)前的物理坐標(biāo)。所有這些加一起,autopilot就對當(dāng)前位置附近及前方100米的區(qū)域范圍內(nèi)的道路信息,交通信息了然于胸,汽車大腦就有了必要的外部輸入用于分析和決策,確保autopilot系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 這整個(gè)過程,就組成了autopilot的數(shù)據(jù)通道,支撐著autopilot換道,剎車或者繼續(xù)往前。
V7.0系統(tǒng)中Autopilot作為特斯拉產(chǎn)出的新生兒,智能得令人驚艷,然而以人類的智力來評判他的話,他還不夠成熟。 他可以識(shí)別紅綠燈,紅燈停綠燈行,他可以讓你只打轉(zhuǎn)向燈就做出安全的汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)作,他能完成變速跟隨和自動(dòng)變道,但是對于“單行線”“限速30”這些等相對冷門的交通標(biāo)示,Autopilot表示還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)。另外當(dāng)車道線不清晰甚至根本沒有車道線的時(shí)候,Autopilot可能會(huì)有一些迷茫。 一個(gè)特別的例子:十字路口。由于十字交叉區(qū)域的車道白線消失,因?yàn)闆]有了車道線,系統(tǒng)認(rèn)為沒有車道線而將默認(rèn)向前行駛,在順利穿過十字路口后,進(jìn)入對面車道,如果對面車道的車道白線與車身位置不匹配(十字路口兩端的車道線并非正好對齊),車輛會(huì)認(rèn)為偏離當(dāng)前車道而進(jìn)行一次激烈的較大幅度的變道,會(huì)讓乘客非常的不適。這種不適對車上的人以及車周圍的人或車,都是一種非常危險(xiǎn)的信號(hào)。 另外一種情況,在復(fù)雜的城市路面,當(dāng)數(shù)量繁多的行人、自行車、汽車混合通行(尤其是中國特色的電瓶車們),當(dāng)市民的交通素質(zhì)尚有很大潛力、交通行為充滿想象力的時(shí)候,Autopilot就會(huì)有一些力不從心。
說了這么多,其實(shí)無論是特斯拉方案,還是谷歌方案,還是奧迪的zFAS,我們都可以看到,無人駕駛這條路還剛剛開始,但是因?yàn)橛辛诉@些不同的方案,無人駕駛的路越來越清楚,正式因?yàn)橛辛诉@些不同的方案的上市,無人駕駛的技術(shù)方案會(huì)越來越成熟,無人駕駛離真正上路的時(shí)間就會(huì)越來越近,路漫漫其修遠(yuǎn)兮,我們拭目以待吧! |
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