由奥迪A8 聊聊如今智能驾驶发展如何?

作为号称全球首款实现L3级别智能驾驶的量产车型,全新奥迪A8在万众瞩目下于去年7月份正式发布。但即便受到如此高的关注度,第一批量产上市的A8车型,却并没有100%地开放全部智能驾驶技术。毕竟,安全性方面的考虑还是第一位的。

我们都知道,在SAE分级中,智能驾驶技术被分为L0-L5六个级别。目前市场上的大部分车辆,都处在L1和L2的级别。即便是对未来信心十足的特斯拉,目前也只能算是达到了L2.5这一级别。当然除了奥迪与特斯拉外,凯迪拉克、沃尔沃、宝马、奔驰等等,也可以说是在智能驾驶技术上比较领先的品牌。

从上面这个表中就可以看出,L2与L3最大的差别,就在于环境监控的部分是交给驾驶员还是交给系统。其实除了责任方面的考虑外,L3级别比较难以实现还有另外一个原因。由于有很多安全性方面的考虑,因此对于车辆的设计制造本身就带来很多要求。例如制动系统和转向系统的电机需要准备两套,需要多种传感器互相检验,需要新的通讯网络进行可靠通讯,需要运算芯片备份,以备万一有一套出了问题,还有另外一套可以作为备用,确保万无一失。

在全新奥迪A8上,我们可以见到极为丰富的雷达及摄像头作为传感器。在车辆前部、车侧、车辆后部配置了12个超声波雷达;在车辆前部、车辆后部及外部后视镜配备了4个360度全景摄像头;在风挡的上边缘配置了1款前置摄像头;在车辆的各角配置了4个中程雷达;在车辆前部配置了1个远程雷达;在车辆前部配置了1个红外摄像头;在车辆前部配置了激光雷达;在驾驶员座椅底部配备中央驾驶辅助系统控制单元(zFAS)。目的就是为确保在某些数据缺失或硬件出现故障时,车辆仍然可以正常行驶。

这之中最特别的传感器,绝对非激光雷达莫属,这也是奥迪A8敢于自称已实现L3级别的原因之一。在很多人的印象中,激光雷达是位于车顶正中的一个一刻不停旋转的装置,时时监测车辆周围360°的障碍物。但实际上,那样的激光雷达并不算作是车规级的量产产品。它们更适合对地图采集有需求的厂商,例如百度、高德等等。

从发展趋势上来看,以后的激光雷达,从外观上都会类似奥迪A8这样的设计,隐藏在前格栅或前保险杠之后。当然内部的结构可能也会有所改变,省去机械部件,基本靠电子元件来解决问题。不过,目前奥迪A8上所装备的激光雷达也是依靠旋转来进行环境感知,通过特殊的机械设计来解决量产需求。

为什么说激光雷达是对智能驾驶技术至关重要的一个传感器呢?因为激光相对于摄像头来说有很多的优点,尤其是在算法的处理上比较简单。只不过目前受到研发成本、研发难度等影响,还没有在市场上进行普及。当然对于旋转的部件来说,保证寿命也是个比较棘手的问题。

而对于我们工程师来说,除了一些配置功能方面,会更加关注一些细节的点。例如不同传感器的位置如何考虑?因为不同的安装位置其实会对研发成本、驾驶体验以及最终所达到的效果产生一些影响。就用摄像头来举例,如果多个摄像头堆积在驾驶室内部,也就是前风挡处的话,其实空间比较有限,所以不能做得很大。一旦体积控制不好,就会形成一个很大的鼓包,对车内的空间感会有比较大的影响,给车内乘员造成压抑感。

当然,如果摄像头或其他传感器安装在车外,并且是外露状态的话,就需要考虑强度以及日常清洁方面的问题。就比如我们在很多车上所能见到的360°环视摄像头,其最外层的玻璃是由超高强度的特殊玻璃制成,非常坚硬。而布置在驾驶室内部的摄像头则脆弱的多。布置在前保险杠附近的激光雷达,则专门设计了清洗装置,及时的对传感器表面进行清洁。

再比如仅实现车道保持这一功能而言,其实也分为不同的级别。最基础的是只具备提醒或警示功能,在车辆偏离当前车道时,会发出报警音或方向盘振动提示驾驶员。再高级一点的车道保持系统,会在车辆偏离后纠正车辆,但因为系统的干预不够及时,因此车辆的行驶路线会呈S型。而目前最高级的车道保持系统,会通过位于正前方的摄像头监测车道线,时刻保持车辆行驶在车道的正中间。当然无论是哪一种,都要求驾驶员的手始终握住方向盘,否则系统会默认退出。

总结

就目前来看,市场上绝大多数智能驾驶技术都是依靠雷达和摄像头来采集数据和感知周围环境。所以从外观上看到的各种传感器的数量,也一定程度上能够让我们大致了解这款车具有什么样的功能?目前技术处于什么样的水平?也正因为这样,很多自主品牌为了弱化供应链及生产方面的劣势,着重于推广自己智能驾驶方面的科技含量,哪怕让用户去体验一些概念性的设计,给用户带来一种自动驾驶时代已经到来的错觉。但实际上,智能驾驶技术还有很多难点有待解决。

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车系: 奥迪A8
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