Google VS. 奔馳:自動(dòng)駕駛技術(shù)上的兩軍對(duì)壘
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在試駕新一代奔馳S400時(shí),它曾在京津高速上以100km/h的速度,沿著一個(gè)有弧度的車(chē)道疾馳。當(dāng)時(shí)我感覺(jué),這不就是期待已久的自動(dòng)駕駛么!不久后,我看到了一則新聞,奔馳的S500 Intelligent Drive,完成了125英里的全自動(dòng)駕駛——在城市里。在原來(lái)講蘋(píng)果造車(chē)的文章,提及了Google的自動(dòng)駕駛,以及車(chē)輛頂部那一“坨”裝置。趁熱打鐵,我們研究下當(dāng)前自動(dòng)駕駛技術(shù)的進(jìn)展如何。整體來(lái)說(shuō),分為兩大門(mén)派:Google幫與奔馳幫。
先來(lái)說(shuō)Google幫。作為一家“不作惡”、“不務(wù)正業(yè)”的公司,Google是互聯(lián)網(wǎng)公司在汽車(chē)領(lǐng)域深度耕耘的代表。自動(dòng)駕駛汽車(chē)項(xiàng)目源自Google X Lab,自2010年立項(xiàng)以來(lái),就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超過(guò)110萬(wàn)公里的自動(dòng)駕駛續(xù)航記錄,截止目前只發(fā)生過(guò)11起輕微交通事故。
短短5年的時(shí)間,在自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)上,Google與奔馳、奧迪、博世等企業(yè)并駕齊驅(qū)。這是必然,因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)公司在數(shù)據(jù)處理和算法方面具備天然優(yōu)勢(shì)。尤其是Google這種在全球架設(shè)了100多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器的搜索公司。可以說(shuō),自動(dòng)駕駛讓互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與汽車(chē)廠商處于同一起跑線。
Google與奔馳幫的區(qū)別,主要是硬件與理念上。硬件方面,Google的自動(dòng)駕駛原型車(chē)依賴LIDAR設(shè)備作為主要的測(cè)繪工具;而測(cè)繪工具的精度,直接決定了車(chē)輛能否“看清”或“感知”周?chē)牡乩憝h(huán)境。
Google自動(dòng)駕駛頂部的LIDAR設(shè)備是其標(biāo)志,與奔馳等整車(chē)廠的原型車(chē)形成對(duì)比,這套設(shè)備造價(jià)昂貴,不適合量產(chǎn)車(chē)應(yīng)用
LIDAR,全稱(chēng)是Laser Imaging, Detection and Ranging。它是依靠發(fā)射激光,計(jì)算反射時(shí)間來(lái)確認(rèn)物體的位置(類(lèi)似于回聲定位);通過(guò)架設(shè)多臺(tái)LIDAR設(shè)備,可以模擬出一個(gè)360°的全視角環(huán)境模型。這就是Google自動(dòng)駕駛汽車(chē),頂部那套裝置的用途。這套裝置的成本約在7萬(wàn)美元左右。
這是一套Google自動(dòng)駕駛汽車(chē)的LIDAR設(shè)備讀取的圖像,也是它“看”到的周?chē)h(huán)境的樣子
這套LIDAR設(shè)備只是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的輔助工具之一,它相當(dāng)于汽車(chē)的“第六感”。在Google的自動(dòng)駕駛原型車(chē)上,還有很多探測(cè)設(shè)備。在輪轂內(nèi)部,安置有轉(zhuǎn)速傳感器,可以記錄車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù),從而得到續(xù)航里程,結(jié)合GPS軟件可以測(cè)定車(chē)輛的具體位置。這就是為什么,你看到無(wú)論Google的測(cè)試車(chē)還是特斯拉Model S的自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē),諜照中都有一根線路連接到輪轂。
豐田普銳斯是Google最先用來(lái)測(cè)試自動(dòng)駕駛的車(chē)型,上圖后輪連接的線路是用來(lái)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速的
在車(chē)輛前端,內(nèi)置有雷達(dá),這是用來(lái)測(cè)算前方車(chē)輛的車(chē)速的。在Google自動(dòng)駕駛汽車(chē)的四個(gè)角,即兩側(cè)A柱與兩側(cè)C柱的根部,安裝有攝像機(jī)。這個(gè)套攝像機(jī)配合圖像識(shí)別算法,用來(lái)識(shí)別周?chē)奈矬w,比如一個(gè)騎自行車(chē)的人,一個(gè)廣告牌,一輛逆向而走的車(chē)輛。因?yàn)镚oogle有很多原型車(chē),所以有的版本把攝像機(jī)集成到了內(nèi)部。
在LIDAR裝置的下部,還有一個(gè)收音麥,用來(lái)識(shí)別外在的聲音,比如警笛聲,并據(jù)此做出避讓的動(dòng)作。在原型車(chē)的內(nèi)部,安置有一個(gè)車(chē)身姿態(tài)傳感器(陀螺儀),以及一個(gè)CPU。以上,便是Google自動(dòng)駕駛原型車(chē)的硬件配置。其中成本最高的是頂部那套LIDAR設(shè)備,也是對(duì)于車(chē)輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛最關(guān)鍵的一個(gè)工具。
在美劇《硅谷》第一季的第一集,出現(xiàn)了一輛Google的豐田Prius(普銳斯)自動(dòng)駕駛原型車(chē)。這是Google自動(dòng)駕駛項(xiàng)目采用的第一代原型車(chē),也是大家在Google的園區(qū)中經(jīng)??吹降摹V赃x擇Prius,是因?yàn)檫@輛車(chē)在硅谷比較普及,也是最受歡迎的家用車(chē)之一。
2012年,Google的自動(dòng)駕駛項(xiàng)目采購(gòu)了6輛普銳斯、一輛奧迪TT,以及三輛雷克薩斯RX450進(jìn)行測(cè)試。Google的奧迪TT原型車(chē)出境很少,選擇這輛車(chē)主要是因?yàn)樗沁\(yùn)動(dòng)跑車(chē),對(duì)于采集這類(lèi)車(chē)型的行車(chē)數(shù)據(jù)很有幫助;而采購(gòu)雷克薩斯RX450h,是為了采集SUV車(chē)型的行車(chē)數(shù)據(jù),尤其是在惡劣路況下的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。目前,Google的自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)僅由23輛雷克薩斯RX組成。
Google 目前的自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)由23輛雷克薩斯RX組成
雷克薩斯RX450h采用的是電控多片式離合器的全時(shí)四驅(qū)結(jié)構(gòu),所以其四驅(qū)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化可以以數(shù)字化的形式被記錄下來(lái)。但問(wèn)題是,RX車(chē)型的四驅(qū)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,輪端沒(méi)有電子輔助制動(dòng)系統(tǒng),如果對(duì)角線車(chē)輪被架空,就會(huì)空轉(zhuǎn)到底根本沒(méi)法脫困。從越野性能角度看,不知Google為何一定要采用RX450h。
這個(gè)是Google的情況,它代表了大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)公司的思路——以數(shù)據(jù)采集為主。接下來(lái)看奔馳怎么做的。
奔馳的S500 Intelligent Drive代表了整車(chē)廠商在自動(dòng)駕駛方面取得的最高水平。這輛車(chē)在2014年的時(shí)候,曾沿著世界上第一輛汽車(chē)跑的路線,全自動(dòng)行駛了125英里的路程,可以做到自動(dòng)變道、自動(dòng)轉(zhuǎn)向、識(shí)別信號(hào)燈、識(shí)別行人,并根據(jù)具體情況做出相應(yīng)的反饋。
Intelligent Drive是奔馳的自動(dòng)駕駛技術(shù)的總稱(chēng),目前在售的奔馳車(chē)型就已經(jīng)裝配了其中的部分技術(shù)。這套技術(shù)包括駕駛輔助與安全、底盤(pán)控制、泊車(chē)輔助、可視性四大方面。其中,Distronic Plus是最核心的一項(xiàng)技術(shù),也就是常說(shuō)的自適應(yīng)巡航(ACC)。
奔馳的S500 Intelligent Drive已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)駕駛,其部分功能已經(jīng)裝備在現(xiàn)款的奔馳車(chē)型上[!--empirenews.page--]
Distronic Plus可以讓奔馳車(chē)輛自動(dòng)跟隨前車(chē),并保持一定距離。前車(chē)減速時(shí),奔馳會(huì)減速,直至停止;前車(chē)起步時(shí),奔馳也起步,繼續(xù)跟車(chē)。這個(gè)過(guò)程中,奔馳車(chē)輛還會(huì)自動(dòng)保持車(chē)道行駛,如果發(fā)生偏離它可以自動(dòng)回正方向盤(pán)。這個(gè)功能是依靠雷達(dá)與攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)的。雷達(dá)負(fù)責(zé)檢測(cè)車(chē)距,攝像機(jī)負(fù)責(zé)識(shí)別車(chē)道線。這是駕駛輔助與安全中最基礎(chǔ)、最核心的一檔技術(shù),其他各種五花八門(mén)的功能都是基于這個(gè)配合不同的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,比如防撞預(yù)警、輔助剎車(chē)等等。
底盤(pán)控制上,一個(gè)核心技術(shù)叫做Magic Body Control,即魔術(shù)車(chē)身。它是依靠架設(shè)在前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的一組立體攝影機(jī)實(shí)現(xiàn)的。立體攝影機(jī)會(huì)探測(cè)車(chē)輛前方50米內(nèi)的路況,進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算后讓車(chē)輛的懸掛提前做好迎接姿態(tài),這樣車(chē)輛在經(jīng)過(guò)減速帶等障礙物時(shí)就能抵消一部分彈跳或震動(dòng)。
奔馳作為整車(chē)廠,為了降低成本沒(méi)有采用LIDAR技術(shù),而是用立體攝影機(jī)取代
至于泊車(chē)輔助與可視性兩方面,主要是以雷達(dá)、夜視儀等設(shè)備實(shí)現(xiàn)的??梢钥吹?,整個(gè)奔馳的Intelligent Drive技術(shù)方案中,沒(méi)有用到LIDAR設(shè)備(實(shí)際上早期的魔術(shù)車(chē)身是依靠這個(gè)實(shí)現(xiàn)的)。
這是奔馳與Google的自動(dòng)駕駛,在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的最大不同點(diǎn)。奔馳作為整車(chē)廠,更重視技術(shù)的落地,以及制造成本。前面提到的魔術(shù)車(chē)身把LIDAR替換為了立體攝影機(jī),也是基于這方面的考慮。
除了硬件的差別外,Google與奔馳在自動(dòng)駕駛技術(shù)的理念上也不同?;ヂ?lián)網(wǎng)公司研究自動(dòng)駕駛,根本的目的不在于制造一輛這樣的車(chē),而在于可行性研究。換句話說(shuō),Google采購(gòu)不同類(lèi)型的車(chē)進(jìn)行改裝,并自己定制一輛獨(dú)有的原型車(chē),都是為了采集數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)算法。Google在打造一輛車(chē)的靈魂,而整車(chē)廠則負(fù)責(zé)拼裝它的身體。
奔馳的理念,是把自動(dòng)駕駛技術(shù)進(jìn)行逐層拆分,逐步實(shí)現(xiàn)。你看到奔馳S500 Intelligent Drive可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛,其實(shí)它的硬件基礎(chǔ)與現(xiàn)有的奔馳S級(jí)沒(méi)有太大差別,只是雷達(dá)傳感器的數(shù)量多了一些。S500 Intelligent Drive在真正投入量產(chǎn)前,還要經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)里程的驗(yàn)證,以及數(shù)據(jù)與算法的改進(jìn)。還有一點(diǎn),就是政策法規(guī)的跟進(jìn)。
實(shí)際上,Google并不是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的領(lǐng)先者,只不過(guò)它新聞曝光度高一些。目前,除了奔馳的S500 Intelligent Drive外,奧迪、寶馬、福特、沃爾沃、福特等整車(chē)廠,以及博世、德?tīng)柛5攘悴考S,均已推出了自動(dòng)駕駛原型車(chē)。2014年CES上,我們看到了自動(dòng)駕駛的奧迪A7,還看到了自動(dòng)漂移的寶馬2系。今年,沃爾沃把自動(dòng)駕駛的V60帶來(lái)了中國(guó)。