汽车的自动驾驶——是谁在开车?

2013-01-04 10:39:27来源: 日经商务周刊

    驾驶员坐在驾驶席上看书,汽车自动行驶。这一实验是在西班牙的高速公路上,周围还有普通车辆行驶的情况下进行的。安全技术的进步究竟会给汽车和人类带来怎样的未来呢?

    无意中瞟一眼旁边车道上行驶的汽车,竟然看到驾驶员手离方向盘正埋头看杂志——2012年夏天,在西班牙的高速公路上出现了这样一幅令人大吃一惊的景象。

   

    这是一项关于近未来自动驾驶的上路试验,该项目被称为“SARTRE项目”,由沃尔沃等欧洲7家公司共同实施。SARTRE是“Safe Road Trains for the Environment”(环保安全公路车队)的缩写。

    顾名思义,公路车队就是让汽车像连接起来的列车一样列队行驶。此次试验中,在专业驾驶员驾驶的领头卡车后面,跟随了1辆卡车和3辆沃尔沃轿车。最高时速达到90km,有时车间距离甚至不到4m。

    在加入公路车队时,首先需要驾驶员按下按钮表明想要参加。自动驾驶还需要有相应的法律支持,目前设想的是,参加者向领头车辆的驾驶者支付费用。

    如果像SARTRE项目这样的自动驾驶能够实现,会给人们带来很多好处。

    首先对驾驶员而言,可将省出来的驾驶时间用于工作及学习,而且还可减轻上班时的疲劳。汽车列队行驶时空气阻力会减少,因此还可将燃效提高10~20%。另外,由于各个车辆的速度均一,因此也不容易发生交通阻塞。

    “自动驾驶”一直被视为科幻电影中的场景。要想探明自动驾驶是靠什么技术来实现的,就必须了解目前汽车的最新安全技术。因为自动驾驶是以“避免碰撞”及“保持车道”等以安全为目的而开发的最尖端技术的结晶。

用摄像头和雷达来避免碰撞

    最初只是面向部分高档车型的防碰撞技术现在也开始配备到了量产车上。防碰撞系统首先利用车载摄像头及雷达来检测出与其他车辆和障碍物之间的相对速度及距离,然后计算出离发生碰撞还有多少时间,在快要碰撞时通过警告音等督促驾驶员采取躲避操作。即便在来不及躲避时,也会自动实施全力制动,防止碰撞。

    在日本,为自动驾驶在量产车中的普及开辟道路的是富士重工业。该公司在其主力车型“力狮”(Legacy)中,以10万日元的合理价格将防碰撞技术“EyeSight”设定为选配项,并在之后扩大了支持车型。现在,三菱汽车也在“欧蓝德”上配备了同样的技术。

    海外厂商也在该领域展开了攻势。其中,在日本首次使自动防碰撞技术实现实用化的是沃尔沃,大众也在10月份上市的小型车“up!”上标配了防碰撞技术。

    在防碰撞技术的具体配备方法上,各公司各有不同。比如,富士重工业是根据基于立体摄像头的左右影像的偏离来计算车辆与障碍物之间的距离。

    沃尔沃将不易受天气影响的毫米波雷达与单眼摄像头组合使用,从车辆头部放射毫米波频带(波长为1mm~1cm、频率为30~300吉赫兹。1吉赫兹=10亿赫兹)的电波,根据障碍物等反射回来的时间来计算距离。在街道中可通过单眼摄像头的影像同时分析10个行人的动作。

    车辆能够避免与行人碰撞的最高速度大部分为30~35km。各公司均在推进对高速行驶时的支持,本田通过提高毫米波雷达的灵敏度等,开发出了在60km时速下也可在碰撞前停止车辆的技术。

    日产的目标是进一步推动防碰撞技术的进步。仅靠用脚全力踩下制动踏板不能完全防止行人突然出现的情况。因此,日产开发出了朝着与出现的障碍物相反方向自动打方向盘的技术。

    配备该技术的汽车利用车载摄像头实时识别行驶车道及障碍物,只在判断出车辆能够逃至安全区域时启动自动操舵功能。开发目标是3~5年内实现实用化。

    另外,通过检测车辆后方情况来防止事故的技术也在向实用化顺利推进。比如,日产及丰田开发出了使用声纳(超声波)传感器来检测车辆前进方向上的障碍物,即使泊车时将油门踏板错当制动踏板踏下也可防止碰撞的技术,今后也将陆续配备到新车型上。另外,马自达在11月上市的“ATENZA”上配备了检测到有车辆从左右车道的后方接近时,向想要变更车道的驾驶员告知有碰撞危险的技术。

    上述两项技术都是通过组合使用摄像头、雷达与图像处理半导体等来分析车辆及周围的情况,根据分析结果来实现向驾驶员发出警告以及采取紧急操作以避免事故发生的功能。

    下一阶段将根据分析结果使制动器、发动机及方向盘等实现更高级的联动。目标是实现即使驾驶员不采取任何操作,也可与前方车辆保持距离并追踪的自动驾驶。沃尔沃宣布,计划在2014年推出配备该技术的汽车,该技术可在最高时速为50km的轻微交通堵塞中使用。

    自动驾驶所必须的技术正逐渐完备。今后,通过反复试验找出问题,符合法规要求后,像SARTRE项目这样的全自动驾驶将不再是梦想。

自动驾驶面临的课题

    随着自动驾驶这一未来梦想离现实越来越近,与汽车相关的所有人都面临着重要的课题。

    由“机器”自动驾驶本该由“人”驾驶的汽车可行吗?万一发生事故的话谁来承担责任?

    现在汽车厂商一致认为“汽车应由人来驾驶”。的确,对系统“过于相信”是一大禁忌。最后的责任还是要由驾驶员本人来承担。

    不过,靠人处理时分寸很难掌握。比如,交由系统处理的话可以通过自动全力制动避免碰撞,而人在慌乱之下有时无法全力踩下制动踏板。

    在试驾配备安全技术的某款车型时,笔者因警报响起不禁轻踩了一下制动踏板。接着,又马上意识到有防碰撞技术,因此又松开了。但这时系统已做出驾驶员采取了躲避操作的判断,导致防碰撞功能起动延迟。当时撞向充气假人时的恐怖感觉让笔者至今难忘。

    驾驶员为防备意外情况,必须要事先充分理解安全技术。不过,将来应该会以更自然的方式来实现驾驶员与安全技术之间的联动。

    丰田开发出了对防碰撞时踩制动踏板的力量进行强力辅助的技术。在使用这一技术后仍来不及躲避时,就会起动自动全力制动功能可将时速从80km减至20km,最大减掉60km。对于该技术的开发动机,相关负责人解释称:“驾驶不熟练的人以及力量小的女性驾驶员有时在恐怖情况下会吓得无法全力踩下制动踏板。”

日产开发出了有人从暗处冲出来时也可通过自动操舵来躲避的技术。

    笔者实际试驾了配备该技术的车辆,在碰撞前踩下制动踏板时,制动踏板就像被一下子吸进去一样,即使用很轻的力,也会强力制动,总之,只要踩下制动踏板就行。因此不会发生撞向充气假人那样的意外混乱。丰田预定从近期上市的新车型开始,陆续为车辆配备该技术。

    人与机器之间的平衡问题没有理想的解决之道。但在各厂商的努力之下,会逐渐接近“最佳值”。  


 

关键字:汽车  开车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2013/0104/article_6569.html
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