■文、圖：胡 波、Audi

為解放雙手邁出重要一步—海外體驗(yàn)奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)

■文、圖：胡 波、Audi

在汽車被發(fā)明的時(shí)候，也許誰(shuí)都不會(huì)想到100多年后的今天，汽車會(huì)進(jìn)化成現(xiàn)在這個(gè)樣子，而能自動(dòng)駕駛，更是異想天開。在我記憶中，自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景也只是在諸多科幻片中能看得到，當(dāng)然谷歌在好幾年前就開始研究自動(dòng)駕駛技術(shù)了，據(jù)說(shuō)目前已經(jīng)完成了100多萬(wàn)公里的駕駛測(cè)試，但當(dāng)我一想到那輛普銳斯始終都在頂著一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的激光雷達(dá)行駛在高速路上，它離我們的日常生活還真的有點(diǎn)遠(yuǎn)。

不過(guò)這次，奧迪著實(shí)讓我驚訝和激動(dòng)了一回，當(dāng)我乘坐在一輛行駛在高速公路上的奧迪A7的副駕駛座，而駕駛座上的“駕駛員”則雙手無(wú)所事事地抱著腦袋休息，就是不肯握住方向盤，我不敢相信這是真的，這輛奧迪A7能夠自動(dòng)完成加速減速、變換車道等動(dòng)作，并且整個(gè)過(guò)程都非常順暢和安全，完全覺察不出來(lái)這是一臺(tái)機(jī)器在自己操作。我反而擔(dān)心從我們身邊超車而過(guò)的那些駕駛員們，要是誰(shuí)一不留神轉(zhuǎn)頭看到我們并沒(méi)有用雙手來(lái)駕駛這輛高速行駛的奧迪A7，那他的第一反應(yīng)會(huì)是什么呢？天，可別驚到他。

如果不是給這輛奧迪A7貼上了以灰黑色調(diào)為主的未來(lái)科技感十足的車貼圖案，以及顯眼的“Audi piloted driving”字樣，它看起來(lái)和普通版的奧迪A7沒(méi)什么大的區(qū)別。如果仔細(xì)觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)最明顯的裝置就是兩個(gè)小黑盒子，它們分別安裝在車輛前部格柵靠下的位置和車尾保險(xiǎn)杠下方的位置，這兩個(gè)小黑盒子尺寸并不大，正面看約半個(gè)巴掌大小。它們便是奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)最關(guān)鍵的核心部件之一——激光掃描器（laser scanner），該部件的小型化也正是奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)能夠接近并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。

別看它尺寸很小，但是它內(nèi)部的激光二極管可以每秒發(fā)射近10萬(wàn)次的不可見紅外激光脈沖，系統(tǒng)控制單元會(huì)根據(jù)紅外激光脈沖的反射情況計(jì)算出前方、后方物體的輪廓，以及與它們之間相對(duì)的位置等情況。該激光掃描器的探測(cè)距離為80 m，覆蓋角度為145°，可形成4個(gè)脈沖平面。由于激光掃描器可掃描的角度寬、范圍廣、頻率高、速度快，因此其擁有十分強(qiáng)大的探測(cè)功能，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)前方和后方車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行探測(cè)和監(jiān)控，而且其對(duì)于可探測(cè)的物體形狀也有很大的包容性，不管是類似圍欄這種有規(guī)則形狀的物體，還是像白色墻壁這種沒(méi)有可見結(jié)構(gòu)的物體，它都能探測(cè)到。此外，由于該激光掃描器不受光線、惡劣天氣等外界因素的影響，即使在夜間、雨天等情況下，激光掃描器也能夠正常工作。

這輛奧迪A7的前部和后部各配備了一個(gè)這樣的激光掃描器，如此便解決了車輛在行駛過(guò)程中對(duì)前后方路況的探測(cè)。而奧迪下一步要做的就是繼續(xù)將其優(yōu)化，能夠隱藏在車內(nèi)部，并最終能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛僅僅依靠這兩個(gè)激光掃描器是不夠的，奧迪還給這輛A7的四周布置了多達(dá)12個(gè)長(zhǎng)距和短距超聲波傳感器，用以時(shí)刻監(jiān)測(cè)車輛周圍特別是兩側(cè)的路況，還安裝了全新開發(fā)的3D前視廣角攝像頭和紅外夜視攝像頭，分別用以識(shí)別道路標(biāo)線標(biāo)識(shí)和夜間道路前方狀況的探測(cè)等。

要能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)駕駛，安裝諸多掃描器、傳感器和攝像頭是必要的，更重要的是還需要一顆運(yùn)算能力強(qiáng)勁的“大腦”，它要能夠勝任及時(shí)處理所有實(shí)時(shí)獲取的信息和數(shù)據(jù)，并根據(jù)既定的規(guī)則和模型向車輛的行駛控制系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出指令，該“大腦”最核心的部分便是zFAS——中央駕駛輔助控制器。記得在2014年1月的美國(guó)拉斯維加斯CES（國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)）上，奧迪展出了第一代zFAS模塊，該項(xiàng)目是奧迪與全球知名的圖形芯片公司NVIDIA合作開發(fā)，采用了NVIDIA最新的也是圖形運(yùn)算性能最強(qiáng)悍的移動(dòng)處理器Tegra K1，這使得奧迪zFAS具備非常強(qiáng)大的圖形及數(shù)據(jù)信息處理性能，完全能夠勝任自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所需要的快速處理能力。第一代的zFAS模塊尺寸還比較大，基本和一個(gè)筆記本電腦相當(dāng)，到了目前這輛奧迪A7上，第二代的zFAS模塊的身材已經(jīng)變得更緊湊了，接近第一代的1/2，因此也更加接近量產(chǎn)。

奧迪開發(fā)的zFAS——中央駕駛輔助控制器集成度非常高，采用了模塊化的設(shè)計(jì)理念，進(jìn)而保證其功能的可選擇性更高，而且更有利于升級(jí)和更新。如果不用于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，那么它也可以用于其他所有的駕駛輔助系統(tǒng)，它強(qiáng)大的運(yùn)算能力完全可以滿足一輛配置豐富的中型汽車上所有電子系統(tǒng)的需求。

據(jù)了解，zFAS模塊還可以與奧迪CONNECT互聯(lián)科技配合使用，在LTE網(wǎng)絡(luò)可用時(shí)，由zFAS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)后臺(tái)。在那里，這些數(shù)據(jù)通過(guò)一定的算法和智能處理，會(huì)再發(fā)回到車輛中，用于車輛的駕駛和控制系統(tǒng)。也就是說(shuō)就能實(shí)現(xiàn)汽車的智能“且行且擴(kuò)展”，在復(fù)雜的環(huán)境中實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)變化，提高汽車的適應(yīng)性，這也預(yù)示著未來(lái)奧迪自動(dòng)駕駛汽車將會(huì)擁有一定的智能處理能力，真正解放我們的雙手。

奧迪將其自動(dòng)駕駛技術(shù)命名為“Audi piloted driving”，根據(jù)奧迪的解釋是從飛機(jī)的自動(dòng)駕駛模式中的單詞“aotopilot”獲得靈感，意味著奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)可以像飛機(jī)那樣在一定條件下可以自動(dòng)飛行，但飛行員仍可以隨時(shí)介入并控制飛機(jī)。那么此次體驗(yàn)的現(xiàn)階段的奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)可以在高速公路上的暢通路況下高速巡航行駛，或在擁堵路況下自動(dòng)跟車行駛。這兩種路況實(shí)際上是可以緩解駕駛員的疲勞，在巡航狀態(tài)下，駕駛員長(zhǎng)時(shí)間駕駛?cè)菀桩a(chǎn)生視覺疲勞、犯困或走神；而在擁堵狀態(tài)下，駕駛員又容易對(duì)重復(fù)操作產(chǎn)生疲勞，進(jìn)而引發(fā)反應(yīng)遲鈍、情緒急躁。此時(shí)如果開啟奧迪自動(dòng)駕駛模式，那么系統(tǒng)就會(huì)接管操作，一旦系統(tǒng)認(rèn)為路況發(fā)生變化不能滿足自動(dòng)駕駛的條件，而無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行控制時(shí)，會(huì)提示駕駛員盡快切換操作模式。

當(dāng)我們乘坐這輛奧迪A7由輔路駛上高速公路，由GPS確認(rèn)我們已經(jīng)進(jìn)入高速路況，在駛?cè)胝＼嚨啦⒎€(wěn)定車速以后，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)被激活并提示可以啟用，此時(shí)位于前擋風(fēng)玻璃下方的自動(dòng)駕駛提示燈帶會(huì)變綠，位于中控臺(tái)上的自動(dòng)駕駛信息屏?xí)褂?jì)時(shí)1 min提示駕駛員盡快啟用自動(dòng)駕駛模式，而儀表盤的中央顯示屏?xí)崾抉{駛員可同時(shí)按下方向盤下方的兩個(gè)按鍵啟用系統(tǒng)。啟用系統(tǒng)后，雙手即可離開方向盤，此時(shí)車輛會(huì)按照既定的方向和時(shí)速自動(dòng)行駛，如果前方有慢車，系統(tǒng)會(huì)時(shí)刻偵測(cè)左后方是否有來(lái)車，如果有來(lái)車不能超車，那么系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)減速，并與前方車輛保持一定的安全車距；一旦系統(tǒng)在確認(rèn)左后方安全并可以超車之后，車輛會(huì)立即自動(dòng)打開轉(zhuǎn)向燈并變換車道，加速超過(guò)前車，完成超車；如果之前的車道還有車輛行駛，奧迪A7會(huì)繼續(xù)往前行駛；如果之前的車道沒(méi)有車輛，系統(tǒng)會(huì)在確保安全的前提

下讓車輛回到最初的車道行駛。

整個(gè)由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)控制的過(guò)程非常順暢，變道、超車的過(guò)程也是一氣呵成，不存在任何停頓，反而整個(gè)過(guò)程會(huì)讓人感覺更安全。行駛途中，系統(tǒng)還會(huì)基于導(dǎo)航信息及時(shí)對(duì)前方突發(fā)路況進(jìn)行播報(bào)。當(dāng)我們按照導(dǎo)航設(shè)定的路線需要離開高速時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提前發(fā)出提示，此時(shí)前風(fēng)擋下方的燈帶會(huì)變黃，自動(dòng)駕駛信息屏同樣會(huì)倒計(jì)時(shí)1 min，提示駕駛員盡快接管車輛，此時(shí)只需雙手重新握住方向盤即可，自動(dòng)駕駛模式便會(huì)關(guān)閉；而如果駕駛員始終不接管車輛，在1 min倒計(jì)時(shí)快要結(jié)束時(shí)，燈帶會(huì)變紅，向駕駛員提出警示，信息屏也會(huì)提示駕駛員如果不接管車輛在倒計(jì)時(shí)結(jié)束后系統(tǒng)會(huì)讓車輛自動(dòng)減速并最終靠邊停車，因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為駕駛員可能出現(xiàn)狀況無(wú)法駕駛車輛，及時(shí)靠邊停車請(qǐng)求救援是最安全的做法。

按照我們和奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)的工程師們交流的結(jié)果，自動(dòng)駕駛被劃分為4個(gè)階段：

第一階段是以定速巡航、基礎(chǔ)版的自適應(yīng)巡航（ACC）及車道偏離警示等功能為主的初級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，需要駕駛員時(shí)刻判斷路況并對(duì)系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉進(jìn)行操作；

第二階段是以定速巡航、升級(jí)版的自適應(yīng)巡航（ACC）及車道保持等功能為主的進(jìn)階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，此時(shí)的ACC可以實(shí)現(xiàn)剎停和起步，車道保持功能可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)糾正轉(zhuǎn)向，但仍需要駕駛員時(shí)刻判斷路況并能隨時(shí)關(guān)閉輔助系統(tǒng)；

第三階段就是目前我們體驗(yàn)到的奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)，可以在特定路況下由系統(tǒng)接管車輛，完成巡航、跟車、變道、超車及停車等操作，在系統(tǒng)啟用時(shí)不需要駕駛員操作和判斷路況，但需要駕駛員在系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)自動(dòng)駕駛時(shí)及時(shí)接管車輛；

第四階段便是自動(dòng)駕駛的最終階段，即徹底解放駕駛員的雙手，系統(tǒng)會(huì)在全路況下完成自動(dòng)駕駛，你在車?yán)锵敫墒裁淳透墒裁矗冒?，如果真的到了這個(gè)階段，“駕駛員”應(yīng)該就不存在了，我們都是乘客，也許到那時(shí)我們將迎來(lái)“無(wú)人駕駛時(shí)代”。

據(jù)奧迪公司負(fù)責(zé)技術(shù)開發(fā)的董事會(huì)成員哈肯貝格博士透露，現(xiàn)階段的奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)會(huì)在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，而最有可能首次搭載該技術(shù)的便是新一代的奧迪A8。通過(guò)和哈肯貝格博士的交流得出，其實(shí)目前自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用和普及最大的障礙是法律法規(guī)的允許?！秶?guó)際道路交通公約（維也納）》明文規(guī)定駕駛員必須全時(shí)駕駛車輛，而目前也還沒(méi)有任何國(guó)家的法律允許量產(chǎn)的具有自動(dòng)駕駛功能的汽車上路。不過(guò)，美國(guó)目前已經(jīng)有4個(gè)州（加州、佛羅里達(dá)州、內(nèi)華達(dá)州及密歇根州）批準(zhǔn)無(wú)人駕駛車輛可以進(jìn)行公路測(cè)試，而據(jù)報(bào)道英國(guó)也打算修改交通規(guī)則以允許無(wú)人駕駛汽車在英國(guó)上路行駛。

到底自動(dòng)駕駛離我們有多遠(yuǎn)，我可以說(shuō)真的離我們已經(jīng)很近了。自從谷歌在多年前研究無(wú)人駕駛以來(lái)，很多企業(yè)都陸續(xù)投入精力開始探索和研發(fā)初期的自動(dòng)駕駛技術(shù)，奧迪在此方面同樣不遺余力。

2009年秋天，奧迪將1輛無(wú)人駕駛的奧迪TTS自動(dòng)駕駛概念車帶到了美國(guó)猶他州的邦納維爾鹽灘，通過(guò)精確控制，這輛白色跑車在鹽灘上留下了1個(gè)明顯的奧迪“四環(huán)”印記。同時(shí)，該車還以210 km/h的時(shí)速創(chuàng)下了當(dāng)時(shí)自動(dòng)駕駛汽車的記錄。

2010年，同樣是這輛奧迪TTS自動(dòng)駕駛概念車在美國(guó)科羅拉多派克峰山路賽道上完成了自動(dòng)駕駛測(cè)試，它用時(shí)約27 min完成了有156個(gè)彎道、總長(zhǎng)20 km的路程，最高速度達(dá)到了72 km/h。

2012年，奧迪TTS自動(dòng)駕駛概念車在美國(guó)加州的Thunderhill賽道進(jìn)行高速測(cè)試，在不到2分30秒的時(shí)間內(nèi)它跑了接近5 km的路程，平均時(shí)速達(dá)到了120 km/h。同年，奧迪還成為第一家獲得美國(guó)內(nèi)華達(dá)州批準(zhǔn)自動(dòng)駕駛車輛上路通行的汽車廠商。2013年和2014年，奧迪在CES上成功展示自動(dòng)駕駛技術(shù)和自動(dòng)泊車技術(shù)。

2014年秋季，德國(guó)房車大師賽（DTM）總決賽之前的霍根海姆賽道，1輛奧迪RS 7自動(dòng)駕駛概念車在無(wú)人狀態(tài)下以最短用時(shí)2分多的成績(jī)完成整圈行駛，最高速度達(dá)到240 km/h，過(guò)彎的橫向加速度高達(dá)1.1 g，制動(dòng)時(shí)的減加速度高達(dá)1.3 g，其表現(xiàn)已經(jīng)與專業(yè)賽車手相當(dāng)。

2015年1月初，國(guó)際消費(fèi)電子展（CES）前夕，1輛奧迪A7自動(dòng)駕駛概念車、也就是我們體驗(yàn)自動(dòng)駕駛的這輛奧迪A7，從位于硅谷的斯坦福大學(xué)出發(fā)，經(jīng)過(guò)約900 km的行駛順利到達(dá)拉斯維加斯，共有5位獲得資格的體驗(yàn)者輪流坐在駕駛座進(jìn)行全程的自動(dòng)駕駛體驗(yàn)。

可以想象，也許當(dāng)兩三年后奧迪宣布搭載自動(dòng)駕駛技術(shù)的量產(chǎn)奧迪A8成功下線，這便意味著我們?cè)?jīng)幻想過(guò)的場(chǎng)景已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)，我們真的可以讓雙手得到解放，在車流中看看報(bào)紙，喝喝飲料，和同伴聊天，甚至可以休息小憩，駕駛變得更舒適，也更安全。當(dāng)我問(wèn)到奧迪的工程師們?cè)谧詣?dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的4個(gè)階段中哪個(gè)階段的開發(fā)難度最大時(shí)，我認(rèn)為第四階段最難，而他們卻一致認(rèn)為第三階段最難，按照他們的解釋，第三階段實(shí)際上解決了車輛從被動(dòng)到自主行駛的難題，在他們看來(lái)，用不了太長(zhǎng)時(shí)間，技術(shù)層面就可以實(shí)現(xiàn)第四階段，即無(wú)人駕駛，而真正的“難題”，其實(shí)是法律法規(guī)是不是允許和人們能不能接受的問(wèn)題。那么看來(lái)完全解放我們自己的雙手還真不是我們自己說(shuō)了算，但至少奧迪已經(jīng)為我們邁出了很重要的一步，這一步分量十足。