聽說現(xiàn)在道路上竟然行駛著比酷龍百變車還厲害的自動化智能汽車,小酷龍表示不服氣!他決定去汽車工廠的智能駕駛研發(fā)中心探訪一番,看看到底有沒有夸大其詞。
本期科學(xué)體驗基地:賽力斯汽車智能駕駛研發(fā)中心
科學(xué)領(lǐng)路人:郭宗環(huán)(博士,正高級工程師、賽力斯汽車有限公司智駕設(shè)計室主任、問界M9智駕系統(tǒng)負責(zé)人,長期從事智能駕駛系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用研究,牽頭完成國家重點開發(fā)計劃、重慶市重點專項項目3項,申請國家發(fā)明專利3項)
體驗內(nèi)容:智能駕駛研發(fā)與駕駛
面對各種路況,智慧汽車該轉(zhuǎn)彎就轉(zhuǎn)彎,該停車就停車,該加速就加速。智能駕駛和我們?nèi)祟愸{駛汽車一樣,在執(zhí)行操作時包含了感知、規(guī)劃與決策、控制與執(zhí)行這一系列完整流程。
汽車智能駕駛系統(tǒng)中的攝像頭和雷達等傳感器、域控制器和線控底盤分別像人類的眼睛、耳朵、大腦和手腳一樣,它們共同協(xié)作,讓行駛的汽車具有人類思維,變得更“聰明”
雖然酷龍百變車可以上天入地,也可以根據(jù)周邊環(huán)境進行變形,卻沒有和人類相似的感官和思維。這不禁讓小酷龍對智能駕駛系統(tǒng)的開發(fā)工作充滿向往。要掌握哪些知識和技能,才能將酷龍百變車也打造成智能駕駛汽車呢?
在聽取了郭博士中肯的建議之后,小酷龍決定先跟隨他學(xué)習(xí)一些關(guān)于智能駕駛的基礎(chǔ)知識。不過,郭博士表示,學(xué)完之后必須完成一個“終極挑戰(zhàn)”才能“出師”。小酷龍得加油啦!
全方位的環(huán)境感知
人類在駕駛汽車時,通常只能憑眼睛進行觀察,存在一定的視覺盲區(qū)。
在智能駕駛汽車中,各種傳感器發(fā)揮各自優(yōu)勢,分工完成全套感知,360度全方位檢測車道線、交通標識、道路標志、行人、前方車輛的剎車燈和路障等各類實時信息。
會“學(xué)習(xí)”的攝像頭
先提取物品的特征點,然后與數(shù)據(jù)庫里的圖形數(shù)據(jù)進行對比,成功匹配后即可實現(xiàn)物體識別。
利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一人工智能技術(shù),攝像頭可以“看”到車、行人、小動物、紅綠燈、隔離帶等多種物體。
因為角度和距離的原因,有時只能看到物體的局部,可能無法在第一時間識別,因此需要其他傳感器補充更多信息。
精準的毫米波雷達
通過發(fā)射和接收電磁波信號計算出目標的各種特征。
對距離、速度等運動狀態(tài)信息計算精確,能夠彌補攝像頭的不足。
但不容易識別低矮的輪胎、臺階等,還需其他傳感器的協(xié)助。
有“邊界感”的激光雷達
擅長探測障礙物,能夠清晰地探測到道路與障礙物的邊界,以判斷是否可以通行。
這些傳感器給智能駕駛系統(tǒng)提供足夠全面又精確的信息,作為決策與規(guī)劃、控制與執(zhí)行的基礎(chǔ)。
“最強大腦”:決策與規(guī)劃
有了充分的感知,智能駕駛汽車的“大腦”還會綜合導(dǎo)航信息、汽車狀態(tài)、潛在風(fēng)險等信息做出決策,決定接下來是該前進、剎車、轉(zhuǎn)向還是加速,并做好路徑規(guī)劃,然后向車輛各單元發(fā)出指令,各單元再執(zhí)行任務(wù)。
人類的活動由大腦發(fā)送指令,通過神經(jīng)系統(tǒng)和運動系統(tǒng)控制手和腳來執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)。
雙手把控方向盤,腳踩油門或剎車。
我們的大腦能通過日常的不斷學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗變得越來越聰明,操作也會越來越熟練。
智能駕駛汽車的數(shù)據(jù)庫中積累了大量的實際行駛數(shù)據(jù),在研發(fā)人員提供的強大算法加持下,就像我們的大腦里儲備了豐富的知識和經(jīng)驗一樣,幫助汽車完成行駛?cè)蝿?wù)。
智能駕駛汽車通過類似人類神經(jīng)和血管的各種線纜和高精度天線連接車內(nèi)各元件和云端數(shù)據(jù)中心。
智能駕駛汽車通常會自動保存駕駛員接管駕駛權(quán)及車輛發(fā)生交通碰撞這兩類數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)一部分通過互聯(lián)網(wǎng)上傳到數(shù)據(jù)中心,一部分保存在汽車本地,在遇到問題時可調(diào)取分析。
因為與互聯(lián)網(wǎng)連接,智能駕駛的軟件技術(shù)也要考慮網(wǎng)絡(luò)安全問題。
智能駕駛汽車依靠大量數(shù)據(jù)和算法學(xué)習(xí)駕駛技能,并使之快速地進行自動迭代,創(chuàng)建出新的駕駛算法模型。算法通過測試之后可投入實際應(yīng)用。因此,智能駕駛汽車在不斷迭代的過程中,變得越來越“聰明”。
智能駕駛之旅:控制與執(zhí)行
通過一系列了解,小酷龍驚訝地發(fā)現(xiàn),智能駕駛的“智能”二字還真不是吹牛的。那么,它在執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)的時候,也能和人類一樣,自如地應(yīng)對各種場景和復(fù)雜的路況嗎?
上車!咱們來一場深度的智能駕駛體驗,你就會得到答案。
在體驗智能駕駛的過程中,汽車全程自動駕駛。郭博士作為“監(jiān)管者”實時關(guān)注車輛的運行狀態(tài),在必要時接管駕駛權(quán)。
小酷龍體驗了智能駕駛后表示,在某些特殊時刻,智能駕駛系統(tǒng)確實更客觀和冷靜。親愛的“可可豆”,你愿意請教身邊掌握駕駛技能的人,與智能駕駛汽車進行一場決策與規(guī)劃的較量嗎?請與會開車的爸爸媽媽一起探討,在下頁的圖中標明你控制汽車行進的路線,并說明你的解決方案和邏輯。
高速公路駕駛測試
客觀條件:黃色車輛為我車。下著大雨,駕駛視線不佳;路面非常濕滑,過快剎車或轉(zhuǎn)向可能導(dǎo)致車輛甩尾或側(cè)翻。
駕駛情況:
1.高速公路限速為120千米每小時,我車行駛速度為110千米每小時。
2.我車算好距離后,準備向左變道超車,車輛壓過變道線。
3.此刻,左車道后方原本勻速行駛的車輛突然加速,左車道前方車輛突然減速,前后都存在碰撞風(fēng)險。
4.與此同時,中間車道前方車輛突然減速,后方車輛突然加速。
5.右車道車輛突然變道,向我車靠近。
友情提示:智能駕駛汽車的最大特點就是遵守交通規(guī)則,把安全擺在第一位。不過,當遇到智能駕駛汽車無法解決的問題時,還是得由人類司機來接管。所以,目前的智能駕駛功能主要還是起到輔助駕駛的作用。