Google VS. 奔驰:自动驾驶技术上的两军对垒

2015-05-22 20:22:21来源: 互联网

    在试驾新一代奔驰S400时,它曾在京津高速上以100km/h的速度,沿着一个有弧度的车道疾驰。当时我感觉,这不就是期待已久的自动驾驶么!不久后,我看到了一则新闻,奔驰的S500 Intelligent Drive,完成了125英里的全自动驾驶——在城市里。在原来讲苹果造车的文章,提及了Google的自动驾驶,以及车辆顶部那一“坨”装置。趁热打铁,我们研究下当前自动驾驶技术的进展如何。整体来说,分为两大门派:Google帮与奔驰帮。

    先来说Google帮。作为一家“不作恶”、“不务正业”的公司,Google是互联网公司在汽车领域深度耕耘的代表。自动驾驶汽车项目源自Google X Lab,自2010年立项以来,就已经实现了超过110万公里的自动驾驶续航记录,截止目前只发生过11起轻微交通事故。

    短短5年的时间,在自动驾驶的实现上,Google与奔驰、奥迪、博世等企业并驾齐驱。这是必然,因为互联网公司在数据处理和算法方面具备天然优势。尤其是Google这种在全球架设了100多万台服务器的搜索公司。可以说,自动驾驶让互联网企业与汽车厂商处于同一起跑线。

    Google与奔驰帮的区别,主要是硬件与理念上。硬件方面,Google的自动驾驶原型车依赖LIDAR设备作为主要的测绘工具;而测绘工具的精度,直接决定了车辆能否“看清”或“感知”周围的地理环境。

Google自动驾驶顶部的LIDAR设备是其标志,与奔驰等整车厂的原型车形成对比,这套设备造价昂贵,不适合量产车应用

    LIDAR,全称是Laser Imaging, Detection and Ranging。它是依靠发射激光,计算反射时间来确认物体的位置(类似于回声定位);通过架设多台LIDAR设备,可以模拟出一个360°的全视角环境模型。这就是Google自动驾驶汽车,顶部那套装置的用途。这套装置的成本约在7万美元左右。

这是一套Google自动驾驶汽车的LIDAR设备读取的图像,也是它“看”到的周围环境的样子

    这套LIDAR设备只是实现自动驾驶的辅助工具之一,它相当于汽车的“第六感”。在Google的自动驾驶原型车上,还有很多探测设备。在轮毂内部,安置有转速传感器,可以记录车轮转动的圈数,从而得到续航里程,结合GPS软件可以测定车辆的具体位置。这就是为什么,你看到无论Google的测试车还是特斯拉Model S的自动驾驶测试车,谍照中都有一根线路连接到轮毂。

丰田普锐斯是Google最先用来测试自动驾驶的车型,上图后轮连接的线路是用来监测转速的

    在车辆前端,内置有雷达,这是用来测算前方车辆的车速的。在Google自动驾驶汽车的四个角,即两侧A柱与两侧C柱的根部,安装有摄像机。这个套摄像机配合图像识别算法,用来识别周围的物体,比如一个骑自行车的人,一个广告牌,一辆逆向而走的车辆。因为Google有很多原型车,所以有的版本把摄像机集成到了内部。

    在LIDAR装置的下部,还有一个收音麦,用来识别外在的声音,比如警笛声,并据此做出避让的动作。在原型车的内部,安置有一个车身姿态传感器(陀螺仪),以及一个CPU。以上,便是Google自动驾驶原型车的硬件配置。其中成本最高的是顶部那套LIDAR设备,也是对于车辆实现自动驾驶最关键的一个工具。

    在美剧《硅谷》第一季的第一集,出现了一辆Google的丰田Prius(普锐斯)自动驾驶原型车。这是Google自动驾驶项目采用的第一代原型车,也是大家在Google的园区中经常看到的。之所以选择Prius,是因为这辆车在硅谷比较普及,也是最受欢迎的家用车之一。

    2012年,Google的自动驾驶项目采购了6辆普锐斯、一辆奥迪TT,以及三辆雷克萨斯RX450进行测试。Google的奥迪TT原型车出境很少,选择这辆车主要是因为它是运动跑车,对于采集这类车型的行车数据很有帮助;而采购雷克萨斯RX450h,是为了采集SUV车型的行车数据,尤其是在恶劣路况下的数据至关重要。目前,Google的自动驾驶车队仅由23辆雷克萨斯RX组成。

Google 目前的自动驾驶车队由23辆雷克萨斯RX组成

    雷克萨斯RX450h采用的是电控多片式离合器的全时四驱结构,所以其四驱结构的动态变化可以以数字化的形式被记录下来。但问题是,RX车型的四驱结构比较简单,轮端没有电子辅助制动系统,如果对角线车轮被架空,就会空转到底根本没法脱困。从越野性能角度看,不知Google为何一定要采用RX450h。

    这个是Google的情况,它代表了大多数互联网公司的思路——以数据采集为主。接下来看奔驰怎么做的。

    奔驰的S500 Intelligent Drive代表了整车厂商在自动驾驶方面取得的最高水平。这辆车在2014年的时候,曾沿着世界上第一辆汽车跑的路线,全自动行驶了125英里的路程,可以做到自动变道、自动转向、识别信号灯、识别行人,并根据具体情况做出相应的反馈。

    Intelligent Drive是奔驰的自动驾驶技术的总称,目前在售的奔驰车型就已经装配了其中的部分技术。这套技术包括驾驶辅助与安全、底盘控制、泊车辅助、可视性四大方面。其中,Distronic Plus是最核心的一项技术,也就是常说的自适应巡航(ACC)。

奔驰的S500 Intelligent Drive已经实现了全自动驾驶,其部分功能已经装备在现款的奔驰车型上

    Distronic Plus可以让奔驰车辆自动跟随前车,并保持一定距离。前车减速时,奔驰会减速,直至停止;前车起步时,奔驰也起步,继续跟车。这个过程中,奔驰车辆还会自动保持车道行驶,如果发生偏离它可以自动回正方向盘。这个功能是依靠雷达与摄像机实现的。雷达负责检测车距,摄像机负责识别车道线。这是驾驶辅助与安全中最基础、最核心的一档技术,其他各种五花八门的功能都是基于这个配合不同的软件来实现的,比如防撞预警、辅助刹车等等。

    底盘控制上,一个核心技术叫做Magic Body Control,即魔术车身。它是依靠架设在前挡风玻璃内侧的一组立体摄影机实现的。立体摄影机会探测车辆前方50米内的路况,进行数据计算后让车辆的悬挂提前做好迎接姿态,这样车辆在经过减速带等障碍物时就能抵消一部分弹跳或震动。

奔驰作为整车厂,为了降低成本没有采用LIDAR技术,而是用立体摄影机取代

    至于泊车辅助与可视性两方面,主要是以雷达、夜视仪等设备实现的。可以看到,整个奔驰的Intelligent Drive技术方案中,没有用到LIDAR设备(实际上早期的魔术车身是依靠这个实现的)。

    这是奔驰与Google的自动驾驶,在技术实现上的最大不同点。奔驰作为整车厂,更重视技术的落地,以及制造成本。前面提到的魔术车身把LIDAR替换为了立体摄影机,也是基于这方面的考虑。

    除了硬件的差别外,Google与奔驰在自动驾驶技术的理念上也不同。互联网公司研究自动驾驶,根本的目的不在于制造一辆这样的车,而在于可行性研究。换句话说,Google采购不同类型的车进行改装,并自己定制一辆独有的原型车,都是为了采集数据与设计算法。Google在打造一辆车的灵魂,而整车厂则负责拼装它的身体。

    奔驰的理念,是把自动驾驶技术进行逐层拆分,逐步实现。你看到奔驰S500 Intelligent Drive可以实现全自动驾驶,其实它的硬件基础与现有的奔驰S级没有太大差别,只是雷达传感器的数量多了一些。S500 Intelligent Drive在真正投入量产前,还要经过更长里程的验证,以及数据与算法的改进。还有一点,就是政策法规的跟进。

    实际上,Google并不是自动驾驶领域的领先者,只不过它新闻曝光度高一些。目前,除了奔驰的S500 Intelligent Drive外,奥迪、宝马、福特、沃尔沃、福特等整车厂,以及博世、德尔福等零部件厂,均已推出了自动驾驶原型车。2014年CES上,我们看到了自动驾驶的奥迪A7,还看到了自动漂移的宝马2系。今年,沃尔沃把自动驾驶的V60带来了中国。


 

关键字:google  奔驰

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2015/0522/article_10861.html
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