上一篇文章我們介紹了汽車(chē)上用到的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),在介紹C-V2X時(shí)提到后期會(huì)專(zhuān)門(mén)做一期介紹自動(dòng)駕駛技術(shù)的文章,本期就安排上了。
自動(dòng)駕駛在汽車(chē)界一直是大家津津樂(lè)道的話(huà)題,現(xiàn)在的車(chē)不搞個(gè)“高階”智能駕駛,都不敢說(shuō)自己的車(chē)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)。
你一定也聽(tīng)說(shuō)過(guò)NOA、特斯拉的FSD、端到端...這些時(shí)髦的詞匯,他們是啥意思?另外,自動(dòng)駕駛分為幾級(jí)?現(xiàn)在我們處于哪個(gè)級(jí)別?自動(dòng)駕駛在商用車(chē)、乘用車(chē)領(lǐng)域究竟落地情況如何?...
這一系列的問(wèn)題,不要說(shuō)普羅大眾,即使是汽車(chē)行業(yè)智駕方向的工程師們也不一定能回答得清楚。
本文就帶領(lǐng)大家一起把這些問(wèn)題搞清楚,讓自動(dòng)駕駛不再那么神秘。
我們先從一個(gè)問(wèn)題開(kāi)始:為什么要研究自動(dòng)駕駛技術(shù)?
研發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)的初衷在于提升道路安全及交通效率,緩解交通擁堵,同時(shí)為老年人及殘障人士提供更為便捷的出行選擇。
從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),研究自動(dòng)駕駛不僅僅是促進(jìn)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展,更是一件功德無(wú)量的事,所以值得社會(huì)、企業(yè)、個(gè)人持續(xù)投入,不斷迭代,久久為功。
實(shí)現(xiàn)終極自動(dòng)駕駛不是一蹴而就的,所以SAE(美國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì))把自動(dòng)駕駛技術(shù)分為Level0~Level5六個(gè)等級(jí)。
中國(guó)也出臺(tái)了自動(dòng)駕駛等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 40429-2021),從0~5級(jí)劃分為六個(gè)等級(jí)。
下面我們看看各級(jí)別自動(dòng)駕駛的特點(diǎn):
L0級(jí),完全人類(lèi)駕駛
在這個(gè)級(jí)別,車(chē)輛完全由人類(lèi)駕駛,汽車(chē)只負(fù)責(zé)執(zhí)行。雖然車(chē)輛可能會(huì)有一些輔助駕駛功能,如:倒車(chē)雷達(dá)、倒車(chē)影像等,但這些并不屬于自動(dòng)駕駛的范疇,僅僅是提高了駕駛的安全性和便利性。
L1級(jí),輔助駕駛
L1級(jí)的汽車(chē)可以輔助駕駛員完成某些駕駛?cè)蝿?wù),如配備了自適應(yīng)巡航功能(ACC)的車(chē)輛可以根據(jù)前方車(chē)輛的速度和距離,自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)輛速度和剎車(chē),與前車(chē)保持安全距離。
這在一定程度上解放了駕駛員的腳,但需要駕駛員控制方向盤(pán)并時(shí)刻監(jiān)管周邊情況,隨時(shí)準(zhǔn)備接管車(chē)輛。
L2級(jí),部分自動(dòng)駕駛
L2級(jí)的汽車(chē)可以同時(shí)控制車(chē)輛的方向盤(pán)、油門(mén)(電門(mén))和剎車(chē),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換道、自動(dòng)泊車(chē)等功能。
這在一定程度上解放了駕駛員的手和腳,讓駕駛員在高速、城市道路等場(chǎng)景下更加輕松的駕駛車(chē)輛。
但是L2級(jí)別的車(chē)輛并不能應(yīng)對(duì)所有的路況和環(huán)境,仍然需要駕駛員時(shí)刻保持注意力,隨時(shí)準(zhǔn)備接管車(chē)輛。
L3級(jí),有條件自動(dòng)駕駛
L3級(jí)別的車(chē)輛可以在特定的條件下,自主完成全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),如在高速上,汽車(chē)可以自動(dòng)識(shí)別路標(biāo)、障礙物等,自動(dòng)調(diào)整車(chē)速、變道、超車(chē)等,不需要駕駛員的干預(yù)。
這在一定程度上解放了駕駛員的手、腳和眼,但L3級(jí)的車(chē)輛并不能適應(yīng)所有的場(chǎng)景和環(huán)境,當(dāng)汽車(chē)遇到復(fù)雜情況或超出設(shè)計(jì)范圍時(shí),會(huì)提醒駕駛員接管車(chē)輛。
L4級(jí),高度自動(dòng)駕駛
L4級(jí)的車(chē)輛可以在大部分場(chǎng)景和環(huán)境下自主完成全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),不需要駕駛員的監(jiān)督和干預(yù),也不需要駕駛員隨時(shí)準(zhǔn)備接管車(chē)輛。
L4級(jí)的車(chē)輛可以根據(jù)導(dǎo)航、路況、天氣等信息,自動(dòng)規(guī)劃路線(xiàn),自動(dòng)處理各種復(fù)雜情況,可以適應(yīng)多種場(chǎng)景,如:城市道路、高速路、鄉(xiāng)村路等。
但L4的車(chē)輛還無(wú)法覆蓋所有的場(chǎng)景,如:極端天氣、惡劣路況等。
L5級(jí),完全自動(dòng)駕駛
L5級(jí)的車(chē)輛可以在任何場(chǎng)景和環(huán)境下自動(dòng)駕駛,無(wú)需駕駛員,這就是所謂的無(wú)人駕駛。
L5級(jí)的車(chē)輛可以適應(yīng)任何路況、天氣、交通規(guī)則,不需要人工干預(yù)或控制。車(chē)輛不需要配置方向盤(pán)、油門(mén)踏板、制動(dòng)踏板等駕駛設(shè)備。
L5級(jí)是自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo),目前還沒(méi)有人敢預(yù)言在哪一年實(shí)現(xiàn)。
從以上自動(dòng)駕駛級(jí)別分類(lèi)可以看出,L3是個(gè)分水嶺,L3及以上才叫高階自動(dòng)駕駛,L3以下仍然是輔助駕駛。
我要鄭重的說(shuō)一聲:目前市面上正在銷(xiāo)售的車(chē)輛自動(dòng)駕駛水平都處于L3級(jí)以下,都是輔助駕駛的范疇,出了事后,駕駛員是第一責(zé)任人!所以,不要被廠家夸大其詞的宣傳所誤導(dǎo),不要拿自己的生命開(kāi)玩笑?。?!
說(shuō)到這里,我們就要引入NOA這個(gè)概念了,NOA(Navigate on Autopilot)也叫導(dǎo)航輔助駕駛或領(lǐng)航輔助駕駛。
不同廠家,叫法不一樣,小鵬汽車(chē)叫NGP、華為叫NCA、蔚來(lái)叫NOP,本質(zhì)都是一個(gè)意思。
擁有NOA的汽車(chē),在開(kāi)通了NOA的城市,設(shè)定好起點(diǎn)和終點(diǎn),車(chē)輛就能自己完成行駛、超車(chē)、變道、拐彎等操作。
但要記住,NOA始終是輔助駕駛的范疇,所以駕駛員要時(shí)刻保持注意力,準(zhǔn)備隨時(shí)接管車(chē)輛。
據(jù)說(shuō)2025年理想、華為等企業(yè)將實(shí)現(xiàn)L3級(jí)自動(dòng)駕駛,我們拭目以待。
特斯拉的FSD(Full Self-Driving)從2021年發(fā)布10.6.1 Beta版,后經(jīng)過(guò)多個(gè)版本迭代,到2024年3月的V12版本,再到2024年12月的V13.2版本。
每一次迭代都離完全自動(dòng)駕駛的愿景更近了一步,但FSD仍然還處于L2級(jí)別自動(dòng)駕駛。
值得一提的是,F(xiàn)SD從V12版本開(kāi)始采用“端到端”技術(shù)架構(gòu),這一版本標(biāo)志著特斯拉在自動(dòng)駕駛技術(shù)上的一次重大轉(zhuǎn)變。
那么,什么是端到端?這要從自動(dòng)駕駛的原理說(shuō)起。
經(jīng)常研究自動(dòng)駕駛技術(shù)的人都知道,自動(dòng)駕駛車(chē)輛的工作過(guò)程可分為三個(gè)階段:環(huán)境感知、決策與規(guī)劃、控制與執(zhí)行。
感知系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛車(chē)輛的“眼睛和耳朵”,通過(guò)攝像頭、激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)等收集環(huán)境數(shù)據(jù),如:交通標(biāo)志、車(chē)道線(xiàn)、障礙物等。
決策系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛的核心,在收集到環(huán)境數(shù)據(jù)后,決策系統(tǒng)會(huì)對(duì)這些信息進(jìn)行分析和處理,制定出合適的駕駛策略。這一步會(huì)涉及到圖像識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)。
決策完成后,系統(tǒng)會(huì)將指令傳遞給執(zhí)行系統(tǒng),進(jìn)行轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、加速等操作。
通過(guò)以上介紹不難看出,自動(dòng)駕駛各個(gè)系統(tǒng)分工明確,配合得嚴(yán)絲合縫,但缺點(diǎn)是需要大量的數(shù)據(jù)事先對(duì)自動(dòng)駕駛模型進(jìn)行訓(xùn)練并定義諸多規(guī)則。
但數(shù)據(jù)采集、規(guī)則定義并不能覆蓋所有駕駛場(chǎng)景,這使得自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展到了一個(gè)瓶頸。
好在,“端到端”出現(xiàn)了。所謂端到端就是將傳統(tǒng)的決策與規(guī)劃模塊全部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化,用先進(jìn)的算法模型取代傳統(tǒng)算法和預(yù)設(shè)規(guī)則的問(wèn)題。
端到端自動(dòng)駕駛系統(tǒng)具有自主學(xué)習(xí)的能力,這是傳統(tǒng)智駕無(wú)法比擬的。端到端可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算得出合適的規(guī)則,而不需要工程師事先編碼設(shè)定規(guī)則,這就為自動(dòng)駕駛汽車(chē)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中無(wú)窮無(wú)盡的場(chǎng)景或環(huán)境提供了解決方案。
但端到端并非萬(wàn)能的,也才剛開(kāi)始,效果如何,還有待觀察。
雖然自動(dòng)駕駛技術(shù)還處于L2級(jí)別,但不可否認(rèn)的是近幾年確實(shí)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
一些商用車(chē)已經(jīng)在港口進(jìn)行無(wú)人化運(yùn)行,一些環(huán)衛(wèi)車(chē)也已經(jīng)在部分路段進(jìn)行無(wú)人化工作。
我相信,隨著法律法規(guī)的完善、AI技術(shù)的進(jìn)步,無(wú)人駕駛技術(shù)將會(huì)很快迎來(lái)一個(gè)爆發(fā)期,高級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車(chē)離我們不再遙遠(yuǎn)。
與此同時(shí),世界上最偉大的無(wú)人駕駛汽車(chē)公司將會(huì)在中國(guó)誕生。
行文至此,相信大家對(duì)無(wú)人駕駛技術(shù)有了初步認(rèn)識(shí),以后不再被無(wú)良廠家夸大其詞的宣傳所誤導(dǎo)。
懇請(qǐng)大家將這篇文章轉(zhuǎn)發(fā)出去,提醒身邊的人,不要把駕駛輔助功能當(dāng)作自動(dòng)駕駛使用!救人一命,勝造七級(jí)浮圖!
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本期科普到此結(jié)束,感謝大家閱讀。
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這個(gè)系列(新能源汽車(chē)系列第一季)文章結(jié)束后,我還會(huì)寫(xiě)新能源汽車(chē)系列第二季、汽車(chē)前沿技術(shù)等系列文章,把我在汽車(chē)行業(yè)的所見(jiàn)、所思不定時(shí)輸出,請(qǐng)大家持續(xù)關(guān)注。
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關(guān)于作者:韓悌信,甘肅蘭州人,現(xiàn)居杭州,畢業(yè)于四川大學(xué),碩士,現(xiàn)從事主機(jī)廠車(chē)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研發(fā)工作。