自动驾驶汽车已不再局限于科幻小说中的幻想——自动驾驶汽车技术在过去 20 年中得以飞速发展,为自动驾驶的复兴奠定了基础。
“自动驾驶车辆”是一个涵盖多种不同车辆的总称。区分这些不同的车辆对于消费者、商业和工业用户都至关重要。我们将对现代自动驾驶汽车技术进行定义,并探索现有以及理论上的自动驾驶汽车技术。
自动驾驶的 5 个级别
车辆是否“自动驾驶”,并无二元判断方式。相反,自动驾驶车辆分为多个等级,所有这些等级都有助于我们理解人类和车辆如何进行互动以驾驶车辆。汽车工程师协会的驾驶自动化量表应该能帮助您了解哪些类型的车辆属于“自动驾驶”的范畴。
图片来源:汽车工程师协会
0 级:大概就是父辈的旧野马或标志性的福特 t 型车至 1994 年之间制造的车辆。0 级自主性没有任何自主或自动驾驶能力,什么都没有。
1 级:1995 年,三菱在其 diamante 车型的限量版中首次推出了自适应巡航控制系统。自适应巡航控制被认为是自动驾驶技术迈出的第一步,该巡航控制功能可根据与其他汽车的远近程度来直观地进行加速和制动。如果车辆配备可在驾驶员驾驶车辆时提供协助的系统,则该车辆具有 1 级自主性。
2 级:2 级自主性是指车辆自动完成任务的能力,比如在缓慢行驶的车辆周围让行和加速、在高速公路上操控和驾驶车辆,或者自动平行停车。
在消费类车辆中,首个 2 级自主性示例是丰田的智能驻车辅助系统 (ipas),该系统于 2003 年首次亮相。截至 2006 年,很多丰田和雷克萨斯车辆已普遍搭载 ipas 系统。从 2020 年开始,2 级自动驾驶车辆已变得司空见惯,很多汽车制造商都推出可执行 2 级自动驾驶任务(如车道辅助和防碰撞)的车型。
3 级:
2 级和 3 级自主性之间存在巨大的技术差距。3 级车辆配备的系统能够在特定路况下控制驾驶的各个方面,且能够理解这些路况。2020 年,最先进、最顶尖的自动驾驶汽车属于 3 级自主车辆。
在此级别,实际驾驶的车辆并不是驾驶员。相反,驾驶员监控汽车在特定路况下的驾驶能力。3 级自主性要求车辆根据不断变化的路况,理解、处理、并调整路线。鉴于 3 级自动驾驶车辆基于路况进行驾驶的特性,因此所需的车辆控制方法与 2 级自动驾驶车辆截然不同,例如特斯拉车辆中的人工智能计算机。
目前,大多数具有 3 级自主性的车辆都使用自主“模式”,在该模式下,用户可以选择是否要进行自动驾驶。要使用自动驾驶模式,车辆必须处于简单的驾驶场景中,例如在高速公路上行驶或在街道上穿行。当然,驾驶员必要时可以随时进行干预。
3 级自动驾驶车辆的 sotu:特斯拉的 autopilot 系统凭借自动驾驶功能而备受好评,且自 2016 年 10 月以来生产的所有特斯拉车型均标配 autopilot 硬件,可实现 3 级自动驾驶。特斯拉的 autopilot 配备车身高清摄像头以及极为先进的人工智能图像处理系统。
凯迪拉克于 2018 年在部分车型中推出 super cruise,号称可以在全国部分高速公路上允许驾驶员双手松开方向盘来自动驾驶。super cruise 利用摄像头、传感器、gps、wi-fi 等多个系统,支持可进行配置的自适应巡航控制和车道居中功能,还可以实现自动转向。
宝马、奥迪、保时捷、福特、雷克萨斯、丰田和本田等汽车制造商都在积极追求 3 级甚至更高级别的自动驾驶系统。宝马宣称,他们将在 2021 年将实现自动驾驶,允许驾驶员双手松开方向盘。
4 级:当我们进入目前尚处于理论阶段的自动驾驶级别时,驾驶员就变得不那么重要了。4 级自主性就是很多人眼中的“完全自动驾驶”,尽管驾驶员仍然需要与汽车进行某种程度的互动,比如自动驾驶出租车。4 级自主性不再像我们曾经认为的那样遥不可及,包括特斯拉在内的部分公司声称,他们目前的车载计算机可支持 4 级自主性,除非未来软件更新。
然而,社交犹豫是采用 4 级自主性的重大障碍。在最近一项对 2000 多人的调查中,不到 40% 的人表示,他们会喜欢或更适应完全自动驾驶体验。只有 6% 的人表示他们“非常有可能”购买一辆完全自动驾驶的汽车。
5 级:5 级自主性可能仅仅存在于理论之中,这一级别的车辆能够在任何地方的所有路况下行驶,完全不需要驾驶员。这种级别的自主性可能只会在军事和工业环境中实现,因为消费类车辆并不需要具备在最极端或越野条件下行驶的能力。在这一点上,5 级自主性似乎仍处于概念阶段。
自动驾驶汽车的未来
自动驾驶车辆技术在过去五年中取得了长足发展,但汽车行业正酝酿一场变革。一旦我们达到 4 级自主性,汽车交通行业将涌现新的商业模式。waymo 等自动驾驶出租车企业已开始测试打车服务的未来。一旦技术满足了人们对完全自动驾驶的渴望,汽车交通的世界将从此改变。