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自動駕駛車輛,您所需了解的方方面面
自動駕駛車輛,您所需了解的方方面面全球汽車快訊據外媒報道,不妨暢想下自動駕駛車輛——在您進入車內后,通過程序操作選定目的地,將座椅靠背向后微調,放松身心。然后,就由車輛自行駕駛,將
全球汽車快訊據外媒報道,不妨暢想下自動駕駛車輛——在您進入車內后,通過程序操作選定目的地,將座椅靠背向后微調,放松身心。然后,就由車輛自行駕駛,將您帶往想去的地方。
您可以選擇看書,也可以小睡一會兒,或是開啟車載信息娛樂系統(tǒng)的屏幕,玩一會兒游戲。盡管如此,您還是需要關注路況。車輛將會通過安全的方式完成駕駛操控權的交接。
我們的自動駕駛技術能做到這點了嗎?如果還做不到,那么何時才能實現(xiàn)上述目標?
自動化和自動駕駛都是復雜的課題。工程師們所能安全交付的產品方案始終無法與市場營銷人員想要兜售的自動駕駛車輛不相符。
這本指南將引導您全面了解當今及未來的車載半自動駕駛系統(tǒng)、自動駕駛技術及駕駛輔助功能。
自動駕駛車輛是什么?
當討論車載駕駛輔助系統(tǒng)的術語時,沒人能就該領域的術語稱呼達成一致。從工程師的黑話到營銷口號,這類行話(術語)一直在變。
粗略地講,您可以將人們所說的自動駕駛分為兩大類——駕駛支持系統(tǒng)與自動駕駛系統(tǒng)。請閱讀下文,了解兩種間的差異。
駕駛支持
駕駛支持技術減輕了駕駛員的工作量。如今,絕大多數的車企都在出售各類駕駛支持系統(tǒng),有的是作為車型的標配設備,有的則作為選配件出售。該類系統(tǒng)包括智能或自適應巡航控制、車道保持輔助及免提功能,雙手可脫離方向盤。
自動駕駛系統(tǒng)
自動駕駛系統(tǒng)可代替您(駕駛員)駕駛車輛。如今,沒有一家車企能出售真正意義上的自動駕駛系統(tǒng),但某些車企正大力推動該技術的研發(fā)。谷歌旗下的Waymo正推動一個自動駕駛項目,該公司采用改裝版的克萊斯勒Pacifica小型貨車在美國的鳳凰城開展自動駕駛打車服務。
自動駕駛技術的六個層級
美國汽車工程師協(xié)會(SAE)已經制定了一個有用的框架,用于探討自動駕駛系統(tǒng)。該機構將自動駕駛技術分為6個層級,從0級到5級。
然而,并非所有層級都被歸類為自動駕駛。據SAE透露,0級至2級僅被視為駕駛支持功能,而3-5級才被歸類為擁有自動駕駛功能。
0級
在0級時,車輛只能根據駕駛員的操作輸入做出響應。即使車載系統(tǒng)向駕駛員發(fā)出警示音(如盲點警示系統(tǒng)或車道偏離警示),提醒您注意周邊的交通路況,但該車輛并無自動駕駛功能來對已感知的安全威脅做出糾偏或反制。
1級
在1級時,您的車輛可略微介入您的駕駛操作,保障您的人身安全。車道保持系統(tǒng)可幫助您調整行車方向,確保車輛始終行駛于車道的中央,該功能屬于1級的駕駛支持技術。
2級
在2級時,許多功能可實現(xiàn)車輛相互間的溝通,且能同時啟用多項車載功能。舉個自動駕駛技術的例子,自適應巡航控制系統(tǒng)可調節(jié)車速,確保車輛在車道中央行駛時,車輛與前方車輛間能保持一定的車間距。
目前,2級系統(tǒng)是美國在售測量所配置的最成熟的技術。部分車企在描繪該類系統(tǒng)時,將其吹噓得比2級的標準更先進,因為該類系統(tǒng)明說,其允許駕駛員將雙手脫離方向盤。
然而,所有這類系統(tǒng)均要求駕駛員始終關注車輛前方的路況。駕駛員需要隨時準備接管車輛的操控權,在看到提示的瞬間就要做出響應。
3級
在3級時,車輛可在限定條件下實現(xiàn)自動駕駛,但駕駛員務必始終保持清醒并做好接管車輛操控的準備。
車企正在測試3級自動駕駛技術,該類技術使駕駛員能夠在交通擁堵路段雙手脫離方向盤。舉個例子,當交通擁堵狀況緩解時,車載系統(tǒng)將提示駕駛員接管車輛的駕駛操控。
據本田和其他一些知名網站透露,本田100 Legend Flagship是旗下首款配置3級自動駕駛技術的車型,該款車型已于2021年3月5日發(fā)售。
目前,美國境內尚無配置3級自動駕駛系統(tǒng)的車型出售。
4級
在4級時,車輛可在已知道路的固定(閉環(huán))路段完成自動駕駛。駕駛員無需隨時接管車輛的操控。這類車輛可能配置了方向盤和踏板,也可能未配置該類設備。
在某些情況下,4級無人駕駛打車服務(如Waymo的服務)就是在限定條件下的測試。但目前,上述系統(tǒng)尚未獲得美國各州的許可,尚無法作為常規(guī)方式得到應用。
5級
在5級時,車輛可在任何條件及路況完成自動駕駛操作。該類車輛并未配置方向盤或踏板。目前,5級自動駕駛系統(tǒng)尚停留于理論階段。
您信賴自動駕駛系統(tǒng)嗎?
目前,在美國發(fā)售的自動駕駛系統(tǒng)只有與SAE 2級或更低級版本。在坐進配置該類自動駕駛系統(tǒng)車輛的駕駛座后,若您將注意力從查看路況轉移到其他方面,這是非常不安全的行為。
然而,在某些特定條件下,當您坐在配置了2級系統(tǒng)的車內,若只是雙手脫離反向盤,安全性還是有的,但您仍需要在看到提醒的瞬間,做好接管車輛操控的準備。
相較于其他美國車企,特斯拉對其自動駕駛系統(tǒng)的宣傳就更激進。然而,其宣傳材料斬釘截鐵地說道“Autopilot與自動駕駛功能旨在供十分專注于路況的駕駛員使用,且該駕駛員的雙手須放在方向盤上,且隨時準備接管車輛的操控。隨著時間的推移,盡管這類功能的性能愈發(fā)強大,但目前這類啟用的技術尚無法令車輛做到自動駕駛?!?/p>
您仍需關注路況嗎?
是的,務必始終關注路況。即使您啟用了0-3級駕駛輔助技術,仍要求您始終關注路面。
然而,當使用自動停車功能等低速應用時,或許就無需雙眼時刻關注路面或坐在車內了。舉個例子,某些豪華車品牌提供遠程自動泊車功能,可輕松應對并行停車等復雜的操控。
哪些車型擁有自動駕駛功能?
事實上,如今在美國發(fā)售車輛的所有車企都提供了駕駛輔助系統(tǒng),該類系統(tǒng)可減少駕駛員的工作量。
該類功能包括自適應巡航控制(該功能可調節(jié)車速,縮減與前方車輛的車間距)或自動緊急制動(車速將逐步放緩,直至停車,旨在避免撞車或撞到行人或是規(guī)避嚴重的碰撞事故。)
然而,當駕駛員的注意力從駕駛轉向其他地方時,上述所有的駕駛輔助系統(tǒng),沒有一款是可靠的。
目前,許多車企在市面上推出的系統(tǒng)最多都達到SAE的2級水平。車企通常將自適應巡航控制與車道保持輔助融合為一個系統(tǒng),該類系統(tǒng)要求駕駛員始終將雙手放在方向盤上,但仍在一定程度上減輕了駕駛員的工作量。
典型例子就是擁有自動啟停功能的巡航控制系統(tǒng)使得駕駛員在面對擁堵的交通時,無需頻繁切換油門和剎車。
盤點值得期待的車載系統(tǒng)
日產ProPILOT
日產在宣傳ProPILOT系統(tǒng)時表示“這是一款需要雙手放在方向盤上的駕駛輔助系統(tǒng),其結合了日產智能巡航控制和轉向輔助技術,該系統(tǒng)涵蓋一項‘停車靜止’功能,按下后車輛將處于完全靜止狀態(tài),停在原地不動。當車流開始動起來后,將根據車速判斷,確認是否將操控權交給您?!?/p>
較新的版本在利用車載導航系統(tǒng)的信息,在遇到前方彎道時減速,然后提醒駕駛員根據發(fā)布的限速要求來調整車速。盡管車輛將始終行駛于車道中央,但在過彎道時,并不能像起亞、福特或特斯拉的車載系統(tǒng)那樣,為車輛提供轉向操作。
斯巴魯EyeSight
斯巴魯的EyeSight也擁有類似的功能。此外,該系統(tǒng)擁有一款預碰撞制動系統(tǒng),可提醒駕駛員即將發(fā)生事故,并施加全制動功率,試圖阻止事故的發(fā)生。
沃爾沃Pilot Assist
沃爾沃的Pilot Assist系統(tǒng)允許駕駛員設定車速及前方車間距的偏好值,然后該系統(tǒng)可變更車速,維持該車間距,并確保車輛始終行駛于車道中央。但若道路開始變得彎曲或探查到駕駛員的雙手已脫離方向盤,Pilot Assist將向駕駛員發(fā)出警示音,并關閉該系統(tǒng)。
擁有轉向輔助功能的梅賽德斯-奔馳Distronic Plus
擁有轉向輔助功能的梅賽德斯-奔馳Distronic Plus結合了自適應巡航控制及車道居中系統(tǒng)。為與梅賽德斯-奔馳的高速行駛的形象保持一致,該系統(tǒng)允許的最大限速為120英里/小時,當其即將被超車時,系統(tǒng)還會發(fā)出警示。
在車速低于20英里/小時的情況下,被稱為Parktronic的另一款功能允許駕駛員遵循車輛的指令,車載系統(tǒng)可執(zhí)行自動泊車功能。駕駛員需要通過油門和剎車來持續(xù)操控車輛。駕駛員只需要駕駛車輛前進或倒退,車載系統(tǒng)會完成其他駕駛操控及轉向,然后將車輛停入到停車位中。
特斯拉的Autopilot及完全自動駕駛套件
相較于其他車企,特斯拉在宣傳其自動駕駛技術演進時,表現(xiàn)得更為激進。這就令許多人很困惑——目前,特斯拉車輛的自動駕駛水平究竟處于哪一個層級。這家電動車公司發(fā)售的車輛系統(tǒng)有兩個名稱Autopilot和Full Self-Driving。
2021年發(fā)貨的所有特斯拉車輛都激活了特斯拉的Autopilot系統(tǒng)。Autopilot是一款擁有交通意識的巡航控制系統(tǒng),可通過加速或減速,使得車輛的車速與周邊車輛相匹配。該系統(tǒng)還融入了一款車道保持系統(tǒng),可確保車輛始終行駛于擁有明細標志的車道中央,這就是Autopilot系統(tǒng)。
然而,營銷時采用的“Autopilot”聽起來使人覺得其功能更先進。但該系統(tǒng)與日產ProPILOT或斯巴魯EyeSight等其他車企所提供自適應巡航控制系統(tǒng)和車道保持系統(tǒng)的集合體在功能上極為相似。
老版本的特斯拉車輛采用方向盤上的扭矩傳感器來監(jiān)控駕駛員的專注程度,當其注意力逐漸減弱時,系統(tǒng)會及時發(fā)出警示。而較新款的車型則采用更為精準的攝像頭來實現(xiàn)該目的。
完全自動駕駛
特斯拉的完全自動駕駛套件相對更成熟。盡管名稱叫自動駕駛,但并未達到SAE 5級的技術水平。特斯拉的完全自動駕駛套件可幫助車輛完成自動停車、從停車庫駛出、在高速行駛的情況下完成變道。
Beta測試中的系統(tǒng)更先進,可在遇到停車標志及交通燈減速并完成出入高速公路匝道的操作。特斯拉會定期發(fā)送該系統(tǒng)的軟件更新包,對參與該Beta測試的車輛進行遠程升級。
最為重要的是,完全自動駕駛套件并不允許駕駛員將注意力從路面轉向他處。他們能暫時性地將雙手脫離方向盤,但要做好隨時接管車輛操作的準備。特斯拉公司在營銷材料中宣稱“目前的Autopilot和完全自動駕駛套件功能需要駕駛員積極監(jiān)控駕駛情境,且無法實現(xiàn)車輛的自動駕駛?!?/p>
即使按照豪華車的標準來評判,完全自動駕駛套件是一款價格高昂的選配件。截止至發(fā)稿時,特斯拉自動駕駛套件的價格相當于在整車成本的基礎上,新增1萬美元(約合6.48萬元)。
特斯拉承諾,未來將定期升級,希望最終能發(fā)布一款SAE 5級的自動駕駛系統(tǒng),交付給所有購買完全自動套件的用戶。
然而,在最近提交給加州監(jiān)管機構的信函中,特斯拉表示,完全自動駕駛套件仍處于SAE 2級的技術水平。
特斯拉表示公司并不指望能有多大的功能性改進,只是希望將整個動態(tài)駕駛任務的責任移交給系統(tǒng)?!痹撔藕€提到“完全自動駕駛套件將繼續(xù)處于SAE 2級水平,只是一款駕駛輔助功能?!?/p>
消費者應意識到,特斯拉向購車者透露,有朝一日,特斯拉的車輛將擁有5級自動駕駛功能,但該公司卻向監(jiān)管機構坦言,不會有這一天。
通用汽車的Super Cruise
通用汽車提供了一款自主先進駕駛輔助系統(tǒng),這款SAE 2級水平的系統(tǒng)被稱為Super Cruise。與特斯拉的Autopilot如出一轍,Super Cruise涵蓋了一款自適應巡航控制,可實現(xiàn)車輛的加速及減速,確保與前方車輛的車間距保持在駕駛員的設定范圍內。
Super Cruise還有一款車道保持系統(tǒng),即便是在彎道處,該系統(tǒng)也設法保障車輛處于車道的中央。而自動應急制動系統(tǒng)則能啟用制動操作,規(guī)避碰撞事故的出現(xiàn)。
Super Cruise要求駕駛員始終保持警覺,且雙手須置于方向盤附近。SuperCruise還包括一款駕駛員監(jiān)控系統(tǒng),旨在觀察駕駛員的雙眼,若其注意力從路面轉向他處,系統(tǒng)會發(fā)出警示。
通用汽車表示“當遇到可啟用該功能的兼容道路駕駛情境時,Super Cruise允許駕駛員將雙手脫離方向盤,但駕駛員仍需密切關注路況。甚至在使用Super Cruise駕駛輔助技術時,駕駛員在駕駛期間也需始終保持專注狀態(tài),且不得使用手持式設備?!?/p>
目前,Super Cruise已被用于絕大多數的凱迪拉克車型及雪佛蘭Bolt、雪佛蘭Bolt EUV電動車型。通用計劃在2022年將該系統(tǒng)配置到部分別克和GMC車型中。在前三年,Super Cruise功能將免費向用戶開放。但三年后,車主須支付服務訂閱費用。
值得注意的是,只有當車輛行駛道路在通用汽車所繪制的范圍內時,SuperCruise才能發(fā)揮作用。該公司至少繪制了20萬英里的道路,涵蓋了美國和加拿大的部分地域,該公司采用激光雷達來繪制地圖。
福特Blue Cruise
福特和林肯豪華車事業(yè)部引入了自主2級自動駕駛系統(tǒng)——Blue Cruise。購車用戶可為多款福特和林肯的新車型訂購Blue Cruise。但該系統(tǒng)尚未激活。
福特預計,在2021年晚些時候,公司將通過空中下載軟件升級的方式來激活該功能,用戶無需特意前往經銷商處激活該功能。
與特斯拉的Autopilot及通用汽車的Super Cruise系統(tǒng)類似,Blue Cruise系統(tǒng)將一款自適應巡航控制系統(tǒng)與車道保持輔助功能相融合,使得駕駛員能夠暫時性地將雙手脫離方向盤,但其視線需始終停留在路面上。
Blue Cruise可自動完成轉向操作,其系統(tǒng)使用了逾10萬英里的、提前繪制的道路地圖。在配置了Blue Cruise的車輛中,當車輛于道路上行駛時,在激活該系統(tǒng)后,駕駛員的儀表盤將切換至藍色背景。
Blue Cruise為期三年的服務訂閱費用為600美元(約合3886.44元)。然而,為使用該系統(tǒng),用戶必須要訂購一款選配套件,其中含有所有的必要設備。據估計,其成本在995 -2600美元(約合6445.01 -16841.24元),具體價格視您的車型而定。
交通擁堵輔助系統(tǒng)
豪華車企開始研發(fā)半自動駕駛系統(tǒng),其被專門用于擁堵的交通中。該系統(tǒng)允許駕駛員放松注意力,讓車輛自行完成加速及制動操作,確保車輛在交通流中的位置,但該系統(tǒng)只有在低速行駛時才能使用。
以寶馬的主動駕駛輔助專業(yè)版(Active Driving Assistant Pro)為例,當車流量的車速超過40英里/小時,該系統(tǒng)將自動關閉。此外,該系統(tǒng)無法自動完成車輛駛過彎道的操作。
奧迪正在研發(fā)自主的交通擁堵輔助系統(tǒng)。該公司表示,若車速低于37英里/小時,該系統(tǒng)允許駕駛員的雙手脫離方向盤,但該系統(tǒng)的使用尚未獲得監(jiān)管機構的批準。
自動駕駛車輛的未來態(tài)勢
數十家企業(yè)的工程師都在測試其自動駕駛系統(tǒng),期望能引入一款達到SAE 5級技術水平的自動駕駛汽車,“該技術即將到來”——似乎有把握說這話了。
但實現(xiàn)該技術的工程審核及挑戰(zhàn)也迫在眉睫了。一輛能在養(yǎng)護狀態(tài)良好的道路上實現(xiàn)自動駕駛操作的車輛,若行駛在養(yǎng)護狀態(tài)很糟糕的道路上,該輛自動駕駛汽車很可能會犯嚴重的錯誤。
若一輛自動駕駛能安全地與正常的車流實現(xiàn)交互,但卻無法應對意外的駕駛情境,那會發(fā)生什么呢?
當車輛能完成工程師要求其完成的所有任務,但若遇到其從未思考過的問題,就會出問題。(在最近的一次事件中,一輛自動駕駛汽車在測試中被一輛卡車車箱所運送的各類交通標志弄得不知所措,當時該卡車正將上述交通標志運往施工現(xiàn)場。結果,這輛自動駕駛車輛不知道該做什么)。
除了工程設計方面的挑戰(zhàn),在自動駕駛車輛變得司空見慣前,還需要適應美國的50套不同的州法律(還要算上哥倫比亞特區(qū)的法律),并明確駕駛安全及(事故)責任劃分等問題。
市場也有發(fā)言權。大眾最近發(fā)布了一款概念車,其自動駕駛功能的服務是按英里收費的。
公司的高管們解釋道,在啟用自動駕駛功能后,若您驅車前往某地的成本高于前往同一地點的火車車票價格,他們將為您的自動駕駛功能使用費買單。
因此,盡管某些車企想要通過自動駕駛來預收相關使用費,但其他的車企則將自動駕駛車輛用于短期租賃服務。
最后,還有營銷方面的問題。各大車企紛紛宣揚其車輛的各類功能,但想要明確其實際功能和宣傳中的差異,目前已變得愈發(fā)困難。
為此,盡管您在有生之年有能力獲得一輛自動駕駛汽車,但其真實的功能性可能遠不如該類技術所宣揚的那么先進。(本文為編譯作品,所用英文原文和圖片選自kbb)