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当百年汽车遇上智能 汽车技术新发展

2015-03-16黄敏学《微型计算机》2015年3月上

停车不再难—全自动泊车

你是不是也和我一样讨厌侧方位停车?又特别是在前后空间比车刚刚大那么一点的时候,停车的过程相当煎熬。即便是倒车入库这样相对简单的停车方式,对于很多女司机来说也是一件头疼的事儿。现在市售的中级车或豪车品牌的车型,在中高配上往往会提供自动泊车辅助,靠着车身上的多个传感器实现自动停车入位。不过现有的自动泊车辅助技术只能在车位附近启动,而在宝马新展示的自动泊车技术上,它已经能实现更加智能的自动停车方式了—远程代客泊车。

想象一下这样的场景:你将车开到商场的车库入口后,启动自动泊车系统,下车走进商场,你的爱车会自己找到车位并停好。宝马在i3上就实现了这样的功能。这项技术名为“全自动远程控制泊车系统(Fully Automated Remote Valet Parking Assistant)”,能够在完全不需要驾驶者控制的状态下,自动将车辆停入停车位,即使是多层楼式的大型停车场,系统也能应付。宝马在i3测试车上安装了4个激光传感器,它会探测汽车周围区域,然后生成精准的环境图像,并实时记录车身位置信息。然后系统会将这些信息与建筑物 (停车场) 本身的数字结构图结合在一起进行综合判断,后基于该数据自动、快速、安全地将汽车开到空车位并停放好,此时汽车会自动锁止。这套系统相当聪明,除了停车场的整体架构已经了然于心之外,就算停车场出现预料之外的状况,例如突然跑出来的行人、违规乱停的车辆等,激光传感器也能捕捉到,并通过系统发出指令让汽车准确避开。那么驾驶者是如何控制这套系统的呢?宝马提供给驾驶者一个智能手表(Smartwatch),驾驶者只需要在上面进行简单的设置,就能在每天开车到达公司后让汽车自己去停放。在下班前,驾驶者则通过手表发送语音命令,汽车上的系统会侦测目前驾驶者与车辆之间的距离,并计算驾驶者将于何时抵达停车场取车,并据此启动车辆,确保它在准确的时间能自动行驶到停车场出口,让驾驶者直接开回家,真正实现了汽车的“召之即来,挥之即去”。

宝马i3上的这套泊车系统能够从车辆进入车库开始直到在车位上停稳,实现全程无人操控。
宝马i3上的这套泊车系统能够从车辆进入车库开始直到在车位上停稳,实现全程无人操控。

用智能手表就能实现爱车的“召之即来,挥之即去”。
用智能手表就能实现爱车的“召之即来,挥之即去”。

正在自动泊车的i3
正在自动泊车的i3

可以看到,这套“全自动远程控制泊车系统“之所以能够取得对车辆的完全控制,是基于车辆激光传感器系统以及建筑物的数字化设计图,这两者结合在一起能够摆脱定位时对卫星定位系统信号的依赖,而卫星数据在多层停车场中是不准确的。除了激光传感器,车辆上的高性能处理器单元和一些必备的车载算法也是必要的配置,它们能够配合传感器确定汽车在停车场中的精确位置,实时监控周边环境,终完成独立的全自动泊车。所以说,即便停车场内没有安装大量高科技基础设施,车辆也能够在该区域内安全定位和移动。
各位停车困难户们是不是已经非常期待了?估计它要进入量产阶段还需要一些时间。建议宝马能到国内那种很拥挤的车库来进行各种实验,如果能在“极限”环境下顺利通过测试,那么应付其他环境应该也没什么问题了。

智能汽车终极目标—自动驾驶

看过了宝马这种“召之即来,挥之即去”的自动泊车术,后我们来看看汽车智能技术终极的进化方向—自动驾驶。在这方面,奔驰走在了前面。早在2013年9月,奔驰就让一辆以S级为基础打造的S 500 Intelligent Drive自动驾驶车,通过了从德国曼海姆到普福尔茨海姆长达100公里的道路测试。而在CES 2015上,奔驰展示了其新的无人驾驶概念车F 015 Luxury in Motion。

F 015 Luxury in Motion设计方面的内容请大家移步各大汽车网站,我们这里主要谈谈奔驰在它上面搭载的这套无人驾驶系统。这套系统名为“Extended Sense”,应该是在奔驰无人驾驶系统“Mercedes-Benz Intelligent Drive”的基础上进行了进一步的改进,后者包括了Pre-Safe Brake行人侦测防撞系统、Distronic Plus主动式定速车距控制系统、Active Lane Keeping Assist主动式车道维持辅助系统。所有这些系统都是基于汽车上配置的Stereo Camera摄影头与Multi-stage Radar Sensors雷达传感器来实现的。Stereo Camera摄影头充当车辆的“眼睛”,Radar Sensors雷达传感器则化身为“耳朵”。在行驶过程中,它们不断搜寻周边信息,包括障碍物、车辆、行人、标线、交通标志等,并将信息交由行车电脑处理,后针对当时的路况做出反应。在高精度的GPS数据配合3D导航地图的情况下,该系统可确保车辆定位精确到厘米级别。

与目前装备了奔驰智能驾驶系统的车型一样,F 015 Luxury in Motion靠着摄影头传回来的路况,以及200米长程雷达波、60米中程雷达波、30米短程雷达波的重叠侦测,对市区路况做出精准判断。其行人侦测与防护的有效范围为时速7公里~72公里,当行车电脑察觉到车辆可能会撞上行人时,会先在仪表板上以红色图示提醒,并辅以警示音。若驾驶者不予理会,在后一刻才踩下煞车、且煞车力道不足时,Bas Plus煞车辅助系统会立刻介入,自动施以大的力道将车辆煞停。若是驾驶者没有注意到行人,也完全没有踩下煞车,甚至还持续加油的话,在危急时刻,行车电脑会自动掌控车辆,将车辆煞停,防止事故发生。此外,奔驰在F 015 Luxury in Motion上更进一步的设计是让它拥有自己的感知、解释和沟通能力。它可以实现这样的功能:如果道路一侧的行人挥手示意想等待,让汽车先过,无人驾驶汽车的传感器便能感知和识别,并在检查交通状况后继续行驶。

自动和手动驾驶模式下的灯光是不同的,蓝色灯表示它正处于自动驾驶模式。
自动和手动驾驶模式下的灯光是不同的,蓝色灯表示它正处于自动驾驶模式。

F 015 Luxury in Motion可以利用激光投射技术为行人投射出一条临时的人行横道
F 015 Luxury in Motion可以利用激光投射技术为行人投射出一条临时的人行横道

乘客可以在F 015 Luxury in Motion中做自己的事,而不用对行驶进行干预,这已经达到了Level 4甚至Level 5级别的自动化驾驶阶段。
乘客可以在F 015 Luxury in Motion中做自己的事,而不用对行驶进行干预,这已经达到了Level 4甚至Level 5级别的自动化驾驶阶段。

此外,F 015 Luxury in Motion进一步开发并优化了LED技术,其功能不仅限于常规照明功能,更可以与周围环境进行沟通与互动。汽车前后LED模块由系统单独控制。前后排LED光源的色彩在无人驾驶状态下显示蓝色,在手动驾驶模式下则是白色,提醒车外行人和其他车辆注意汽车当前的驾驶模式。尾部LED矩阵式显示器向后方车辆明确地传达信息,如“STOP”(停止)或“SLOW”(减速)等。车头部分的高精度激光投影系统则负责实现与前方环境和行人的沟通。若前方突然出现行人,它会自动停下并利用激光投影技术在街道上投射出一条临时的人行横道,引导行人通过。

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