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大陆集团如何打造“无缝驾乘”?我们在长沙体
ʱ䣺2019-10-08

  8月27日,大陆集团在国家智能网联汽车(长沙)测试区举办2019年大陆集团中国技术体验日,把自家的“无缝驾乘”系统“拉出来溜了一下”向媒体、客户以及当地政府相关部门进行展示。

  值得注意的是,这也是大陆集团首次在中国展示经过本土标定、开发的“无缝驾乘”出行解决方案。这标志了大陆集团中国团队在自动驾驶技术研发上的一个重要里程碑,同时也体现了其致力于推动本土自动驾驶发展的决心,以及积极提升中国道路安全所做出的努力。

  “无缝驾乘”研发活动的开展将帮助大陆集团更深入和全面地了解中国市场对于开发高度和全自动驾驶系统的需求。并且大陆集团的中国自动驾驶研发团队也与其他相关市场的同事们组成了全球研发网络,保持着密切的合作,以确保本地研发的自动驾驶技术的不断升级,和在开发过程中借鉴全球不同市场的经验。

  所谓的“无缝驾乘”系统主要包括三个组成部分:高速公路自主巡航、自动代客泊车以及自主驾驶车。

  早上,系统会通过手机APP提醒出行时间,并且呼叫车辆自动挪出。上车之后可以根据GPS导航系统选择最佳路径。当车辆开上符合自动驾驶条件的高速公路之后,系统会提醒驾驶员开启自主巡航模式。一旦开启,驾驶员就可以从事一些其他工作。车辆可以进行必要的自动变道、跟车、提速、减速等功能。从高速公路进入到城市路况到达停车场时,可以直接下车走人并通过手机APP,让车辆进行自动泊入停车场。之后乘坐来接驳的无人驾驶小巴(如CUbE)到达最终目的地。

  当然,这还是未来的一个“乌托邦”式的美好场景,此次大陆集团中国技术体验日主要还是展示了大陆集团在高速公路自主巡航、自动代客泊车和自主驾驶车这三大应用场景的本土标定、优化、调教以及集成能力。要实现“无缝驾乘”,毋庸置疑先得把“无缝驾乘”的各个环节做好。

  大陆集团底盘及安全事业群副总裁兼中国区总经理霍斌先生表示:“自动驾驶是我们长期技术发展的主要目标。我们研发和生产满足自动驾驶需求的功能和产品,致力于为大众提供安全、舒适和环保的出行方式。未来,我们将继续深耕 “扎根市场,服务市场”的发展战略,向中国市场引进最新的技术,提供符合本土市场的定制化解决方案。”

  “自动驾驶的实现是一个循序渐进的过程,并不可能一蹴而就。目前,我们正在进行辅助自动驾驶向高度自动驾驶的演变。我们也在进行大量研发工作,继续为在中国实现高度自动驾驶,甚至全自动驾驶而努力。” 大陆集团底盘及安全事业群系统集成及前沿技术开发部中国区负责人尤欢女士说。

  位于湖南湘江新区的国家智能网联汽车(长沙)测试区2016年起开始建设,占地面积为1232亩,总投资约18.96亿元,分为管理研发与调试区、越野道路测试区、高速公路测试区、乡村道路测试区、城市道路测试区5个主要功能分区。2018年6月12日正式开园,11月28日获得“国家智能网联汽车(长沙)测试区”牌照。

  测试区建有228个智能网联汽车测试场景,模拟场景类型最多,综合性能领先,测试服务配套最优,5G覆盖范围最广,可为智能驾驶乘用车、商用车、无人机、智能机械、机器人、网联通信供应商提供系统测试服务;测试道路里程达12公里,其3.6公里双向高速测试环境及无人机测试跑道为国内独有。

  测试区开园以来,已引进西电、中车时代、地平线家科研院所;与腾讯、京东、百度、大陆、博世、碧桂园等10多家企业达成战略合作协议;已有中车、一汽解放、阿里巴巴、三一集团、酷哇中联、嬴彻等企业在测试区开展测试业务近千余场。目前已开通试运行全国首条开放道路智慧公交示范线,正加快建设智能系统设备检测实验室、自主代客泊车、100公里智慧高速、100公里开放城市测试道路。在测试区的引领下,集聚了智能网联汽车重点关联企业347家,实现了产业链、知识链、人才链、资金链、政策链“五链齐动”,加快打造全国乃至全球智能网联汽车创新及产业化高地——湘江智谷。

  大陆集团在长沙并没有生产或研发基地,但正在长沙进行智慧城市的试点项目。在今年6月举办的亚洲消费电展(CES Asia 2019)上,大陆集团车身电子事业群商用车&售后部件及服务事业部全球总裁马吉辰(Gilles Mabire)曾向媒体透露在长沙试点项目的5个子项目中包括了智能路灯以及与中国联通成立的合资公司联陆智能交通科技所打造的智能路测设备单元(RSU)等设备的应用。

  有了智慧城市试点项目合作的基础,也就不意外为什么大陆集团今年会把技术体验日放在长沙了。

  高速公路自主巡航功能可以帮助驾驶员在高速公路行驶期间稍作休息,并且在驾驶员无法操控汽车的时候确保行驶安全。大陆集团高速公路自主巡航展示车配备一个长距雷达、四个分布在车身四角的短距雷达和一个车内立体摄像头以实现自动驾驶需要的环境模型。展示车可以自主完成自动的横、纵向控制、弯道内自动车道保持和按照驾驶员需求的车道切换等,而且可以根据交通状况和交通规则自动地调整车速。在驶出高速公路之后,系统将提前告知驾驶员并且交还驾驶权。

  尤欢在8月26日的媒体沟通会上表示,高速公路自主巡航是智能的,高效的,更是安全的。

  首先,车辆可以在高速公路上进行自动变道、高速公路的切换,也可以自动通过维修路段。其次,车辆可以通过高精地图,包括V2X通讯系统与基础设施进行双向反馈,特别是一些工况,比如前方有大曲率的弯道、事故路段或者维修路段,车辆可以根据V2X通讯系统获得相关的路况,并且有效规划相关行驶途径,来提高驾驶的安全性、平顺性以及效率。第三,也是大陆集团非常重视的一点,就是安全优先。传统车如果系统发生失效或者软件发生故障,驾驶员可以通过车辆的动态系统或者人机界面给予的提示来进行实时介入。但是对于自动驾驶,如果车辆作为责任主体,当系统出现失效或者软件出现问题的时候,车辆可以自行安全停下。

  大陆集团对于高度自动驾驶或无人驾驶所提出的核心冗余要求,并不是开发一款全新的产品,而是通过大陆集团底盘及安全事业群已经投入市场、性能非常高的一款线和另外一款现有的、已经投入量产,并且非常成熟稳定的系统MK 100 HBE有效的组合,来满足自动驾驶和无人驾驶所提出的核心冗余要求。如果主系统发生失效,辅系统可以安全将车停下或者开到最近的一个维修点。

  此技术来自于全球。但大陆集团在国内做了很多本土化的测试,发现在把高速公路自主巡航带到国内,大规模量产之前会碰到一些“中国问题”,需要进行适应性开发。一个典型的场景就是遍布省际之间、城市之间,城市快速路和高速之间的ETC通道。

  如何处理高速公路巡航,能够自行地通行ETC收费站是大陆集团本地需要开发的前沿技术项目。如何来解决ETC的通行的技术难点包括在离ETC 1.5公里或2公里外,需要通过车辆的摄像头传感器来识别交通标志,并且有效进行路径规划。从车辆本车道行驶到目标车道,在离ETC 500米处的时候,车道很有可能从双车道或三车道变成八车道。驶离ETC的过程中很有可能是多车道向双、三车道进行汇聚,并且这个过程中是没有车道线的,如何来应对车道线的消失,道路宽度的发散与收敛,需要通过整个感知、规划、行动效果链,结合大量的机器学习和人工智能,包括V2X通讯系统来有效解决,这也是扎根于本土市场、服务于本土市场的基础研发项目。

  在实际演示中,我们通过试乘一辆“改装”后的大众迈腾和一辆宝骏730目标车来体验高速公路自主巡航。长达3.6公里的双向高速测试跑道即派上了用场。大陆集团的工程师通过这两辆演示车为我们演示了四个测试案例:跟车、自动变道、前方加塞,以及变道方向车道有其他车辆车辆做出反应。

  整个过程中车辆自动对车位环境监测,认为工况满足系统要求后会提示驾驶员自主巡航待命,驾驶员可以通过中控按钮来激活自动驾驶功能。车上有灯带提示驾驶员是在自动驾驶状态。目标车根据后车需求来做一些动作。

  高速公路自主巡航可实现在高速公路上0-130公里/小时的自主巡航,自动跟车,以及“自动”变道。跟车会设置一个安全距离保持,在没有车道线的情况下,可以跟随前方车辆自动驾驶。

  在变道功能方面,驾驶员主动发起系统要求进行确认是否可以变道,驾驶员给以指示这辆车自动变道。拨杆自动变道,做第一次确认。模拟信号灯发起,要求驾驶员再次确认。没有确认的话,车辆会拒绝变道行驶。如果有其他车辆出现在后视镜视野区,系统不允许变道,无法强行,完全接管车辆。

  整个体验有两大亮点:一,展示车车内仪表盘上方有一个贯穿式LED灯带,通过不同颜色提醒车辆是否在自动驾驶模式。未来大陆还将优化这种人机界面的交互形式,主要是为了给司机一个状态提醒;二,车辆“自主”变道功能以及遇见前方车辆制动后展示车减速都完成的很平缓,并没有太多的顿挫感。

  自动驾驶车在自主巡航模式下到达代客泊车停车场后,自动代客泊车功能让车辆运用集成的传感器系统在停车场内自行搜寻停车位。在本次活动现场,大陆集团展示车演示了自动代客泊车过程。一辆基于进口大众蔚揽旅行车改装过后的展示车通过四个短距雷达,四个360度全景摄像头和一个前置摄像头共同探测周围的环境。驾驶员将车停在停车场前方的停车点并激活手机端的泊车系统后,汽车会自动寻找空车位停车。而当驾驶者按下手机按钮后,汽车又能够自动回到停车点。

  自动代客泊车主要解决的痛点是搜寻车位所需要花费的时间,带来的拥堵(目前30%的交通拥堵来自于车位搜寻)以及在搜寻过程中的二氧化碳排放量。

  大陆集团希望通过车辆的智能传感器能够实现代客泊车功能。它是基于车载的传感器来进行车位的搜寻,并通过手机移动端来进行泊入泊出,有效缓解车位搜寻的痛点。

  大陆集团在本地相关技术引入和项目测试中也发现可以对一些基础项目进行一定的开发衍生。如果基于单车智能进行车位搜寻,它的效率还有待进一步提高,大陆集团本土研发团队希望除了单车智能,还可以通过V2X车载通讯系统能够和路端进行互联。例如,当车辆在进车库之前就可以有效地通过V2X通讯系统下载路端的高清地图,并获知路端可停的停车位,就可以更有效地规划车辆的行驶路径,提高行车安全。

  除此之外,在进入车库之后,GPS导航系统和定位系统通常会丢失,如何在室内解决相关问题?大陆集团目前在国内有一个研发团队通过摄像头的SLAM技术以及UWB超宽频技术来解决室内定位相关问题,并进行实时路线年实行在室内一层进行自动泊车,也在中长远可以实现在车库内任意一层实现代客泊车功能。

  当车辆在停车场内自行搜寻停车位时的同时,驾乘人员可以乘坐自动驾驶的电动汽车CUbE完成“最后一公里”的行程,安全舒适地抵达最终的目的地。CUbE是大陆集团无人驾驶技术的开发平台,无需人工驾驶并且没有方向盘和制动踏板。CUbE展现了大陆集团的各项成熟技术及其性能,而这些技术早已应用在不同的汽车上。并且CUbE掌握驾驶过程中涉及的整个感知-规划-行动效果链, 可以在道路上安全自主地行驶。在路途中,乘客也可通过车载信息系统接收到关于目的地的相关信息。

  大陆集团无缝驾乘未来出行的开发平台CUbE集成大陆集团感知规划执行等相关核心零部件,其中包括毫米波雷达,激光雷达,制动系统以及智能轮胎相关系统。无人驾驶小巴CUbE可以完善自动驾驶生态体验,并为城市出行提供智能化拓展。

  值得注意的是,大陆集团刚刚在6月将CUbE引入中国进行本土开发,并在6月中旬在上海举办的 CES Asia中完成了中国首秀。在短短的2个月的时间里,大陆集团本土研发团队结合本土地图以及定位供应商技术进行有效集成,已经在位于上海嘉定的研发中心实现了无人驾乘应用场景。在青少年中埋下“匠心”种子 市就业促进中心打

  实际演示过程中,工作人员通过手机终端召唤CUbE,服务请求被接受,CUbE缓慢驶入公交站点停靠区。上车之后全程落座,车内有另外一位安全员负责监控系统工况,在任何意外的状态下保证乘客的安全。演示过程中模拟了不同使用场景案例实现无人小巴应对方式,如前方行人横跨斑马线,进行目标探测并采取相应的措施;在城市运营交通拥堵的状态,前方已经停下来,车辆也可以及时采取制动,类似ACC概念,通过安全距离设定完全制动。当前方车流交通启动,跟前方车辆继续前行保持相对安全的距离,实现自动跟车启停。

  对于自动驾驶,制动减速是保障主动安全性能的最重要的因素。一旦驾驶者把驾驶责任全部交付给车辆,电子制动系统就必须发挥制动功能,即使主电子制动系统发生故障或者车辆的关键电子系统失效,也不可以影响制动功能。针对高度自动驾驶的这些要求,大陆集团开发了将MK C1和基于MK 100 ESC家族的二级电子制动系统MK 100 HBE结合的电子制动解决方案。一体式线,能够快速、精确、主动地建压,非常适合于自动驾驶。并且通过MK C1与MK 100 HBE的结合,MK C1能够以最简化的HAD平台达到高度自动驾驶的制动冗余要求。MK C1可充分实现能量回收,有效地实现能效优化。经过TÜV证实MK C1在WLTP测试中可以减少混动汽车每百公里0.24 升的油耗。2020年底,大陆将开始在上海为中国客户生产MK C1。

  自动驾驶意味着安全性能的提升,为实现“零愿景 ”——未来没有交通事故起着关键的作用。大陆集团全面的主被动安全的技术产品和解决方案在“感知-规划-行动”的驾驶效果链中起到了重要的贡献:了解汽车状态及周边环境(感知),设计可行的和必要的方案 (规划),通过创新产品进行方案的实施(行动)。

  如今驾驶员辅助系统已经用于避免或减少道路事故,而且它也是实现自动驾驶的基石。大陆集团早在20多年前就已经开始进行驾驶员辅助系统的研究,因此在此领域拥有完整的产品组合,如摄像头、雷达、高分辨率激光成像雷达、电子控制设备以及软件等。这些传感器收集来自汽车周围环境的信息,帮助车辆更好地了解交通状况,做出正确的反应。匿名者组织:将对100个中国政府网站发起攻击

  为了帮助自动驾驶车辆更可靠地感知汽车外围环境和更及时地进行准确的评估,大陆集团一直在根据市场需求推出新的产品。比如,更高分辨度和更高检测精度的第五代长短距雷达,它的升级测量功能可以更精确地检测出各种物体。长距雷达检测范围可达300米,开度角达到±60°。除了盲点检测,变道辅助或后方十字路通警告等功能外,短距雷达还可实现精确泊车功能。第五代长短距雷达将在2021年在上海量产。

  辅助及自动驾驶控制单元(ADCU)提供了一个可靠和出众的多功能处理平台,能够实现高度自动驾驶中的各种应用。当自动驾驶模式激活时,中央控制单元,即辅助及自动驾驶控制单元,会对摄像头、雷达、激光雷达等车辆周围的传感器所生成的数据进行分析。根据这些数据,具有强大计算能力的ADCU可以规划和决定最佳的路径,协调车辆制动系统并对可能的道路危险做出及时的反应。

  霍斌在与媒体的交流中表示,实际上大陆集团在2016年已经开始建立在中国本土的自动驾驶核心研发团队,并逐步开始实现“无缝驾乘”三种解决方案的本土化。本土的研发团队并不是闭门造车,而是在大陆集团全球的研发网络里不断和兄弟市场研发人员进行合作,能保证本土研发的技术不断升级,同时能够借鉴其他的市场,特别是先进的市场,像日本、欧洲、美国等一些研发经验。这也是为什么本土团队能在短短几个月的时间里面对L4-L5无人驾驶开发平台CUbE的第一轮本土适配和开发。

  在未来两年,大陆集团也将寻求在国内对CUbE自动驾驶开发平台进行进一步示范以及进一步商业化落地的机会。

  “实际上下一步我们也在寻求商业模式,包括在技术方面的合作,”霍斌说。“我们首先会和一些有自动驾驶测试这种能力和条件的城市进行合作,能够把我们这些技术和我们实验车能带到实际的工况,不管是高速路面还是城市工况进行实车的测试,能够加速这样的技术和功能的落地。第二,就是和客户或者合作伙伴进行合作,真正在封闭园区,在半开放甚至最终开放的园区,在法规的引领下能够进行更深入的合作和测试,包括我们无人驾驶车能够为将来全自动驾驶,这样一些方案提供打下坚实的基础。”

  实际上,大陆集团展示的三种“无缝驾乘”方案在严格意义下都属于SAE L3级或以上的自动驾驶级别。我在与霍斌及尤欢的交流中也特别问到了业界及大陆集团对于L2、L3甚至所谓的L2+或L2.5的具体定义。

  霍斌表示,其实大陆集团现在用的不同级别的叫法本身也是非常官方的一个概念,甚至L0开始,没有真正辅助驾驶的功能,到L1、L2本身实际上主要指的是ADAS相关的功能,就是高级驾驶员辅助系统,在这方面大陆集团有20多年的历史,发展其传感器,特别是长短距雷达传感,还有摄像头、激光雷达,包括控制器。

  在此前提到的ADCU控制器方面,需求主要是在L3以上,L3本身就是部分或者是高级的自动驾驶,一直到L4-L5如CUbE,因为本身没有制动踏板,没有方向盘。

  “现在的L2.5,或者高级的L2,实际上就是L2,L2工程里面有一些扩展性的,我们并没有说这个就是L3,必须非常清楚,我们最终把它改成叫做高性能L2,甚至不叫L2+,”霍斌说。“L2为什么会有这样一个必要性,主要是因为,系统架构、整体的成本开发应用软件的成本、开发周期、开发费用的投入还有最后法规。现在有很多人说提供L3或L3以上的功能和产品,但是最终谁来负这个责任出了问题以后,实际上这个并不是非常清晰的,法规也没有完全完善,所以在现在这个阶段来说,我们可以非常负责任地说在市面上应该都是L1、L2产品。”

  尤欢强调,对于L2或者L2+到L3有一个很大的质的变化,就是L2自动驾驶其责任主体还是人,但L3的责任主体就变成了车。

  “从功能层面来说,无论是二级的还是三级的,可能没有那么大的区别,但是对于责任主体如果发生很大的变化,我们就要考虑冗余系统,一旦考虑冗余系统它的成本就会有很大的提升。第二方面就是关于法规方面,是否能够接受目前是以车为责任主体,其实还有待进一步法规上面的提升。”她说。

  霍斌表示,大陆集团的观点是2030年左右才能够线以上的高度自动驾驶,因为高度自动驾驶甚至全自动驾驶的普及需要取决于诸多外界因素,诸如法律法规,系统成本等,而不仅仅在于技术本身。

  对于L3以上自动驾驶相关冗余,大陆集团是全球最大的制动系统供应商,在动态控制系统所涉及三个技术,动力、制动、转向上面已有很大的研发投入。在制动方面,用MK C1加另外一款已经量产并且非常稳定的系统HBE,有效的智能结合就能满足制动系统相关的冗余要求。在转向方面,大陆集团也和耐士特(Nexteer)成立了一个合资企业,对L3级以上自动驾驶的转向方面的技术和系统进行技术储备,来服务于L3以上的冗余技术。

  “我们最后还要等待法规和整体路侧基础设施的完善。从单车角度来说,我们作为大陆集团提供了这样一个系统,我们是准备好的,”霍斌说。

  从这次技术体验日的“无缝驾乘”技术展示来说,大陆集团在高速公路自主巡航、自动代客泊车以及自主驾驶车CUbE的本土化标定以及驾乘舒适度方面已经做得很“老司机”,但毕竟是在封闭区域的演示。要在真实的路况中实现真正的“无缝驾乘”以及多模出行方式之间的无缝链接还需要完善技术本身以及整个出行生态系统多方群体包括政策制定者、基础设施等之间的合作。这还需要多年的“摸爬滚打”。

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