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Michael Fausten:从愿景到现实—自动驾驶技术

2014-09-06 17:04:45 来源:中国汽车工业信息网字号:  

  女士们先生们,非常感谢参加这个会议。上一位嘉宾介绍很多理念和我们面临的挑战,以及现在不断涌现出的新技术,现在人们在热衷讨论这些话题,特别是自动驾驶技术,大家可以看到,在幻灯片当中有些时候用的图片都和他是一样的,自动驾驶是否是一个梦想、一个乌托邦?是否是一个童话?在未来人们的驾驶又是什么样的?当然驾驶可以给人们带来乐趣,但是有的时候也会让人感到非常无聊,人们就会考虑在未来汽车业的发展前景如何,是否可以让人们从驾驶当中获得更大的享受和乐趣呢?我们就从故事开头开始。

  驾驶对于人们可以说是一个独特的挑战,人们就此有无限的空间可以开拓,通常可以进行是人们自我表达方式提高人们的出行能力也可以表现出人们的独立性,这也是体现人们的自由,人们可以想去哪里就去哪里,最后一点也是非常重要的,就是驾驶是有乐趣的,现在汽车造的非常美伦美奂,为什么我们要通过电脑和系统代替驾驶员位置?或者为什么我们会出现这样的情况?也就是说导致人们从驾驶当中得到的乐趣不再那么多,而更多是一种负担或者有的时候甚至会导致道路上的安全问题,导致危险,我在这里一开始演讲的时候要提一个问题,抛砖引玉,就是驾驶是否是一个乐趣,是否都一直希望一个人独立的驾驶?你还是希望说这个汽车可以自动驾驶来免除你的这些负担?

  刚刚我给大家介绍了一些自动驾驶背景情况,现在介绍一些数字。首先给大家提供一些信息来自于中国以外地区世界其他国家的,在中国以外其他世界国家如何看待自动驾驶,那么自动驾驶的领先国家又是哪些?是美国和欧洲,那么我们提的第一个问题就是你认为自动驾驶是否是汽车的一个很好的特性?如果我们给你一个按钮可以转换成自动驾驶的话你是否会转化?大家都认为这是一个非常好的主意,说,没问题,我希望车里有这种特色,但是自动驾驶的最大特点就是关掉它的功能可以随时关闭自动驾驶功能这也是至关重要的。

  有50%我们调查的人提到认为自动驾驶是一个非常合乎逻辑的下一步的一种技术发展,是一个辅助驾驶系统,待会儿我会详细讲述的。人们提到为什么未来这种方式去开车?一个有意思的现象就是40%的欧洲人、30%的美国人都确信自动驾驶的话能够有助于交通道路上的安全提高,对于社会、对客户来讲自动化驾驶会有什么样的好处呢?这个技术的话可以说会给我们很多的可能性,能够去给社会带来更多的好处,比如说减少拥堵,我可以看到一些交通拥堵的图片,交通拥堵不仅仅是因为很多的车,而且主要的原因就是人们的驾驶习惯,有人可能会开的很快、不断的换车道,而且会突然刹车、超车等等,如果这样开车的话就会导致大多数人的拥堵。

  所以说,我们需要每个人优化自己的驾驶习惯,否则的话会带来很多的拥堵,所以这种自动驾驶就会带来很轻松的驾驶不会带来这些问题,自动驾驶的话就能够改善这个交通吞吐量,也就是说即使是现有的交通系统也可以改善80%。

  另外,更高的燃油经济性,我们现在尽量想去减少车辆的燃油消耗,可以说自动驾驶就会带来更好的燃油经济性,我们有一个指示表会看到目前车辆耗油的状况,这个仪表盘会给我们更多的显示,这样自动驾驶的车辆就可以说是一种最高的燃油经济性,我们可以教这个车如何去高效驾驶,这会导致燃油经济性提高20%-39%,另外一个好处就是这不仅仅是我们一个梦想而是一个愿景——去增加生产力。

  我们知道,每个人可以说一天可以节约很多时间做别的事情,让我们的运输时间变得更有效率,每天可以节约超过5分钟时间用于其他事情,比如可以跟朋友聊天可以关注社交网络、可以去关注业务上的事情或者是在开自动驾驶的时候可以发邮件等等,也就是说这个50分钟的话应该说更多的让人去使用而不是用于车上,自动驾驶可以让你有更多的时间用于自己支配。

  下面一个好处就是能够更好的增加群体机动性,我们都知道人口老龄化越来越严重,这是一个大家都在讨论的话题,我们预期超过65岁的年龄群体增长速度会超过整体人口的增长速度会超过50%,这是在下面20年内都有这种情况发生,所以说对于老年人开车的时候会有更多的挑战,他的这种体能如何保证更好的安全驾驶,随着年龄增长危险性越来越高,所以说如果我们能够把这种自动驾驶系统教给这些老年人不仅仅可以提供老年人的流动性,而且能够让他们更多的参与到社会生活中去,从经济角度来讲可以更多的进行消费、更多的进行其他的经济活动。

  最后一点就是自动驾驶可以提高安全性,因为安全是一个我们不断提到的一个话题,我们不仅仅要去减少自己的不良驾驶习惯,而且可以去教系统如何学会这种安全驾驶,可以说90%的汽车事故由人为事故造成的,所以如果我们可以教我们的车辆如何进行安全驾驶,它永远不会愤怒也不会悲伤也不会疲劳,只会安全的驾驶,这样可以减少机动车交通事故率。这样的话,自动化以及互联化可以带来很多社会价值,这个愿景也希望可以很快的实现。

  很显然,自动驾驶不会一蹴而就,会需要很多技术上的挑战和进步,我们需要去不断的克服这些挑战,我们相信要去逐步的引入自动化驾驶到车辆当中去,可以说在今天市场当中可以看到、在中国可以看到自动驾驶技术的不断应用,比如说我们可以有一种自适应的巡航控制就是ICC,这个在市场上已经有一些应用了,同时我们也有一种纵向或者横向的一种操控,这能够帮助我们驾驶员要去完全负责车辆运行,我们对于这一点的话能够通过技术来更好的实现。

  第二点,可以帮助我们去考虑驾驶员应该怎样去做,在自动驾驶的时候我们驾驶员还要去注意这个路况的情况,以便能够更好的操控车辆避免错误的发生。

  还有一种叫做集成式巡航辅航,自动驾驶会完全的开车,但是我们驾驶员还要去保持一定的关注度,我们也要去注意这种车道的速度,去看一下你在一种特定的情况下,比如说车辆正常行驶的时候可以去完全放松,去发一些E-mail或者去做一些其他的动作,我们可以说各种各样的自动驾驶技术有一些自动引导、高速公路引导等等,有些技术可能会在2020年达到,有些功能所谓集成式的巡航辅助可能会在2016年、2017年推出,在这个表上列举的技术可以说已经从愿景到了现实,我们如何一步一步的去发展这个技术。

  当我们谈论驾驶自动化的时候我想提醒大家一定要非常小心,我们引入自动驾驶概念,驾驶员要非常小心观察,要对车辆负责,要防止汽车不按你的设想去进行运行,因为技术还不太成熟,我们可能在自适应巡航控制的时候也看到它可以做很多事情但是有时候这种自适应巡航控制可能并没有我们想象的安全,所以你作为驾驶员必须要对车辆安全负责,在另一方面来讲,如果我做这种非常高度的自动化车辆,你可以去放松、可以去看电影、可以发电子邮件,这就意味着现在的话这个车辆它可以对于车上的路况进行充分的负责,车辆自己会负责把你从起点安全的带到终点,这对于我们来讲作为工程师来说如何去做这点也是巨大的挑战,我们也谈到了一些技术,如何去失效安全保护,一旦有些系统失去故障我们不会有什么风险,车辆会自动的去采取一些措施处理这些故障,你作为驾驶员也要去开始驾驶去减少这种故障的发生,你作为驾驶员来讲的话这个时候你必须要停止发E-mail马上接过来,等于拥有一个后备的系统,我们希望未来能够车辆完全的去进行驾驶。

  现在我们还要有一种后备系统,就是所谓的失效安全操作,或者失效安全降级,出现故障的时候他还可以尽可能的安全运行不会导致事故,所以这个时候传感器就会非常重要。我们说传感器所有情况下都可以用于传感一些原理安全进行分解,我们可以看一下失效后的自动制动系统,功能架构也可以进行大幅度的改进,从传感器、执行器、电子架构都要进行安全多样性的分解,如何进行失效安全保护。

  车辆电子架构也需要进行改变,需要去很快的看一下车里面的电源控制系统,有时候只有一个电源控制系统一旦车出故障就不行,对自动驾驶车辆这样不行,我们需要后备系统,比如说有一些电子或者电器的一种溶于的系统,不仅仅是一个好的功能,而且要是一套系统,这样就可以给车辆一个革命性的发展,这样就可以争取在2020年达到高度的自动驾驶。

  这里我想提到在公司的一些关键技术的研发,第一个就是这些外围传感,实际上是在任何应用案例下的高路况性,另外一个系统是驾驶员监控,我们要去让驾驶员保持监控状态,针对不同车型保持驾驶员的监控性,另外一个就是在线地图和数据,因为这也是非常重要的,我们就会告诉驾驶员前后路况是什么,我们用眼睛观察的但是在线汽车系统用在线地图的数据来保证安全驾驶。所以对于未来无人驾驶车辆来讲是非常重要的。

  还有这种感知和定位,能够提高360度的环境模型模拟,下面就是推理和决策,在未来自动驾驶系统会识别到相应的环境,比如说后面有车接近我们,或者是自由驾驶或者是要超车等等这个时候的话在完全自动驾驶的时候要去高度的关注各种情况,所以我们一种方法要让车辆自己作出一个判断。

  最后一点就是运动控制,这要能够有一个正确的执行器,能够在任何规模下都能够运行安全、迅速精确。在后面我们需要去不断的去考虑这些功能方面的安全如何确保车辆的安全性,车辆的架构必须要有失效保护的装置。

  对于外围传感跟大家看一下,我们需要一些用于传感器方面,在很多情况下高度自动驾驶对于传感器方案提出新的挑战,那么有时候路况的情况、自动驾驶会无法识别,会带来一些问题,比如说木材运输车可能不会被雷达传感器可靠的探测到,还有低位太阳光线导致摄像头失灵,这个做部分驾驶的时候没有问题,作为驾驶员可以随时进行监控,但是如果是高度自动驾驶的时候这个时候需要技术更好的识别。还有一种就是进入隧道的时候也是一种高度挑战的情况,有时候我们知道对于自动驾驶系统来讲会带来很多的问题,如果有驾驶员进行辅助的话是问题不大,但是是高度自动驾驶的话进入隧道会影响雷达传感器和摄像头,这个时候你需要去考虑如何让你的设备能够去避免一些不良的因素影响,这个外围传感的概念可以说需要非常可靠,需要车里面有很多、多个传感器能够去针对一些外界不良情况进行识别补偿。

  另外一点就是可靠集成器,我们有刹车系统各种制动助力方面更好实现制动功能,可以说我们有一种融于转向、融于制动,稳定的系统都是必须的。我们有一种电子助力转向ABS,这可以让车辆非常稳定而且能够达到我们所想要的那种制动功能,可以说EPS也可以达到很好的功能,还有一个就是ESP、还有Ibooster主要用于融于制动系统的,可以说在驾驶的时候这种模块化执行方案为自动驾驶提供完美的解决方案。

  下面就是驾驶系统,这种驾驶系统可以说我们要找出一些解决方案,如何能够去确保道路安全性,我们需要一些后备的技术,特别是ESP系统我们有一个备份的系统,能够去进行安全的驾驶,能够让你更好的去对车辆进行控制,在高速的时候能够让车辆保持一种稳定性。

  我们可以说ESP在车辆放缓慢的时候也可以去有一个基本的这种融于制动的系统。这里给大家展示的不仅仅是理论了,我们现在已经成功在德国和美国公路道路上进行自动驾驶测试,在硅谷的时候会发现我的同事在那里开这种车,另外在德国斯图加特也进行了一些测试,这些车辆都已经进行公路道路自动驾驶测试,安全性指标也已经得到一些机构的审核通过。

  刚才给大家展示了一些能给社会带来的价值,我们预期会有一些路线图能够让自动驾驶技术越来越多的使用于我们的车辆上面,我们实际上也会遇到很多的挑战,也希望能够找到这种技术的解决方案,我们针对人们的生活提供更多的发明,谢谢大家!

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