文 AO記者 王蘭
大陸的無人駕駛絕招
文 AO記者 王蘭
未來,無人駕駛汽車將與其他道路使用者共用公路,所以它必須掌握駕駛過程中涉及的整個(gè)感知-規(guī)劃-行動(dòng)效果鏈。
如今,無人駕駛技術(shù)已成為全球各大車企準(zhǔn)備攻克的戰(zhàn)略高地,一場激烈的博弈除在國外各大巨頭展開之外,仿佛在各大國際零部件巨頭之間的競爭顯得更加激烈。
日前,在法蘭克福車展的5.1展館,科技公司大陸集團(tuán)就展出其在無人駕駛汽車領(lǐng)域的核心技術(shù)產(chǎn)品,從而使車輛實(shí)現(xiàn)更環(huán)保、更方便、更安全。大陸集團(tuán)堅(jiān)信,自動(dòng)化電動(dòng)汽車或者說無人駕駛且無方向盤或制動(dòng)踏板的汽車,將對交通狀況的改善以及城市生活質(zhì)量的提高做出重要貢獻(xiàn)。
無人駕駛汽車如何應(yīng)對城市交通狀況?
大陸集團(tuán)開發(fā)出CUbE(大陸集團(tuán)城市駕乘體驗(yàn))平臺(tái)為無人駕駛保駕護(hù)航。
據(jù)了解,大陸集團(tuán)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)通過APP快速方便地呼叫CUbE,只需指定目的地,就可以在無人駕駛的情況下安全、舒適地抵達(dá)目的地。CUbE是大陸集團(tuán)無人駕駛技術(shù)的開發(fā)平臺(tái),有助于實(shí)現(xiàn)無人駕駛系統(tǒng)的運(yùn)行。而且,為進(jìn)一步推動(dòng)無人駕駛汽車的發(fā)展,大陸集團(tuán)收購了法國公司EasyMile SAS的少數(shù)股份。
大陸集團(tuán)執(zhí)行董事會(huì)主席Elmar Degenhart博士說:“我們正在與EasyMile合作,共同加強(qiáng)城市全自動(dòng)化駕駛技術(shù)的開發(fā)能力,且不僅僅是已經(jīng)測試過的能力。到2050年,超過總?cè)丝谌种陨系娜藢⒕幼≡诔鞘?,城市人口?shù)量將是現(xiàn)在的兩倍。對于無縫駕乘,未來的城市需要改進(jìn)共享駕乘系統(tǒng)?!?/p>
眾所周知,未來無人駕駛汽車將與其他道路使用者共用公路,所以它們必須掌握駕駛過程中涉及的整個(gè)感知-規(guī)劃-行動(dòng)效果鏈。它們必須可以識別車輛周圍的環(huán)境、解釋交通狀況并據(jù)此做出反應(yīng)。城市環(huán)境中存在多種不同的挑戰(zhàn),比如必須識別街道、人行道、人行橫道、交通標(biāo)志和交通燈的特性,在交通擁堵時(shí)解譯行人、騎車者和汽車的行為,并相應(yīng)地調(diào)整車輛的駕駛方案。據(jù)透露,目前大陸集團(tuán)正在法蘭克福工廠內(nèi)測試這些場景。
那么,無人駕駛汽車將如何識別自己的位置?大陸集團(tuán)的自主駕駛車項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Andree Hohm說:“無人駕駛汽車的定位非常重要。汽車必須始終知道自己的準(zhǔn)確位置,定位將在乘客察覺不到的情況下進(jìn)行。”他解釋說,通過借鑒高精度的GPS定位技術(shù),大陸集團(tuán)同時(shí)也在開發(fā)創(chuàng)新算法。中央控制單元輔助和自動(dòng)化駕駛控制單元(ADCU)會(huì)將雷達(dá)傳感器發(fā)出的當(dāng)前回波與回波圖上已知的雷達(dá)回波進(jìn)行對比。汽車能夠通過長期對比傳感器數(shù)據(jù)與回波圖實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。雖然城市中的環(huán)境條件經(jīng)常發(fā)生變化,例如車輛停放或道路施工,但是即使環(huán)境條件發(fā)生變化,該功能也能正常運(yùn)行。定位所涉及的第三個(gè)因素是無線解決方案,安裝在道路邊緣的無線電發(fā)射機(jī)可以實(shí)現(xiàn)精確的距離測量,從而進(jìn)一步提高定位的準(zhǔn)確性。
按著Andree Hohm的思路,無人駕駛汽車又需要裝備哪樣的傳感系統(tǒng)?
目前,CUbE借助自身的雷達(dá)傳感器和攝像頭來感應(yīng)環(huán)境。從中期來看,大陸集團(tuán)的激光雷達(dá)傳感器(LiDAR)也將成為傳感器平臺(tái)的一部分?!罢鐩]有人愿意只有一種感知器官,選擇傳感器類型的時(shí)候同樣沒有必要局限于一種。” Andree Hohm補(bǔ)充道。
過去數(shù)十年從未連通的世界正在轉(zhuǎn)變成一個(gè)永久互聯(lián)的環(huán)境,互通互聯(lián)的程度越高,人們對于相應(yīng)安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化框架的要求就越嚴(yán)格。因此,大陸集團(tuán)把網(wǎng)絡(luò)安全放在了產(chǎn)品與服務(wù)開發(fā)的核心位置。
有了傳感器,CUbE可以分辨行人,并且通過外部顯示器與行人溝通,禮讓機(jī)動(dòng)車道上的行人。CUbE還能分辨交通信號燈及其位置和切換階段,因此,CUbE可以在車流中順利行駛。通過攝像頭的視覺分析,CUbE還使用集成安全車聯(lián)網(wǎng)(V2X )通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)與交通信號燈控制系統(tǒng)的通信。兩種技術(shù)的結(jié)合只是眾多系統(tǒng)方案中的一例,而系統(tǒng)方案對于保障許多領(lǐng)域的安全非常必要。證明無人駕駛技術(shù)的適用性及其性能十分重要。為了做到這一點(diǎn),大陸集團(tuán)為無人駕駛研發(fā)了一整套軟件和硬件產(chǎn)品。
目前,大陸集團(tuán)正致力于開發(fā)端到端解決方案,以確保永遠(yuǎn)保持最高的安全級別。
“CUbE展現(xiàn)了大陸集團(tuán)的各項(xiàng)成熟技術(shù)及其性能,這些技術(shù)早已應(yīng)用到不同的汽車上?!钡妆P與安全事業(yè)部董事會(huì)成員,系統(tǒng)集成與技術(shù)開發(fā)部負(fù)責(zé)人Ralph Lauxmann分析說,“我們通過CUbE開發(fā)平臺(tái)進(jìn)一步研發(fā)基于現(xiàn)實(shí)生活體驗(yàn)的產(chǎn)品,這樣我們才能在許多不同的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)保持領(lǐng)先。對于我們來說,CUbE是一個(gè)珍貴的開發(fā)工具?!?/p>
據(jù)悉,CUbE是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化駕駛的三大支柱之一,自動(dòng)化駕駛包括自主巡航、自主駕駛車和自動(dòng)泊車。
在法蘭克福車展現(xiàn)場,大陸集團(tuán)還展示了無人駕駛安全的核心技術(shù)。
未來駕駛座艙上最新信息娛樂功能的實(shí)現(xiàn)、更安全的駕駛體驗(yàn)和更加通暢的交通,全部都要?dú)w功于智能控制和在線無縫連接移動(dòng)服務(wù)的技術(shù)的發(fā)展。全面互聯(lián)技術(shù)為人們帶來無限的可能性,也是自動(dòng)駕駛汽車的核心所在。然而,一些諸如車載電子系統(tǒng)的無線更新的新功能,也同時(shí)伴隨著風(fēng)險(xiǎn)。過去數(shù)十年從未連通的世界正在轉(zhuǎn)變成一個(gè)永久互聯(lián)的環(huán)境,互通互聯(lián)的程度越高,人們對于相應(yīng)安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化框架的要求就越嚴(yán)格。因此,大陸集團(tuán)把網(wǎng)絡(luò)安全放在了產(chǎn)品與服務(wù)開發(fā)的核心位置。
目前,大陸集團(tuán)正致力于開發(fā)端到端解決方案,以確保永遠(yuǎn)保持最高的安全級別。大陸集團(tuán)車身與安全業(yè)務(wù)單元負(fù)責(zé)人Andreas Wolf說:“迄今為止,大多數(shù)入侵報(bào)告都出自安全研究人員或‘白帽’黑客之手。為確保安全,自產(chǎn)品開發(fā)的第一天起就應(yīng)當(dāng)將網(wǎng)絡(luò)安全視為重中之重,從源頭杜絕安全漏洞?!?/p>
為確保復(fù)雜的汽車系統(tǒng)以及各個(gè)零部件得到可靠的安全保障,大陸集團(tuán)采取了一種多層次方案,以保持高安全水準(zhǔn)。這一方案要求對新項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)分析,確保產(chǎn)品和服務(wù)符合安全有關(guān)規(guī)定。Wolf解釋說:“我們把 這一過程稱為‘安全和隱私威脅分析、風(fēng)險(xiǎn)評估和風(fēng)險(xiǎn)處理’,我們考慮的不只是開發(fā)初期的安全問題,而是整個(gè)產(chǎn)品生命周期的安全性。”
此外,采用端到端安全解決方案的主要目的是為了探測和防范針對車輛的攻擊(外部接口保護(hù)和監(jiān)控)。為此,大陸集團(tuán)對車輛與外界的通信接口采取了保護(hù)措施。汽車系統(tǒng)本身也需要加以保護(hù)。常見的辦法是不斷檢查CAN總線上的通信異常,并對各個(gè)控制單元之間的通信做加密處理(車載網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和監(jiān)控)。關(guān)于安全保障,大陸集團(tuán)所考慮的一項(xiàng)重要措施是長久監(jiān)測汽車系統(tǒng)的現(xiàn)狀(車載健康狀況監(jiān)測系統(tǒng))。監(jiān)測結(jié)果必須定期匯報(bào)給安全行動(dòng)中心,例如由大陸集團(tuán)運(yùn)作的安全行動(dòng)中心,以便核查車隊(duì)是否存在安全漏洞。一旦遇到嚴(yán)重問題,汽車制造商和供應(yīng)商可在短時(shí)間內(nèi)尋獲解決方案,開發(fā)安全補(bǔ)丁,并通過無線更新功能快速更新車隊(duì)系統(tǒng),人們不必再前往汽車維修店尋求幫助。
Wolf表示,“我們正在構(gòu)建一個(gè)完整的安全要素生態(tài)系統(tǒng),以便通過單一渠道為我們的客戶提供定制化設(shè)計(jì),讓客戶從項(xiàng)目的早期定義階段就可使用這些設(shè)計(jì)?!本驼w封裝而言,大陸集團(tuán)子公司Elektrobit 的軟件產(chǎn)品可謂功不可沒,在構(gòu)建電子控制單元安全架構(gòu)時(shí),開發(fā)人員可以調(diào)用基本的軟件組件和應(yīng)用軟件,以保障系統(tǒng)的安全。
保障未來聯(lián)網(wǎng)汽車的網(wǎng)絡(luò)安全是整個(gè)汽車行業(yè)肩負(fù)的主要任務(wù)之一,大陸集團(tuán)從四個(gè)方面來看待安全問題。首先是電子部件的安全,電子部件相當(dāng)于微型計(jì)算機(jī),控制著車輛中的各種功能組件,包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、擋風(fēng)玻璃刮水器、車輛進(jìn)入控制系統(tǒng)等等。其次是各個(gè)部件之間的通信安全,這關(guān)系到車輛的整個(gè)系統(tǒng)。第三是車輛與外界之間的眾多接口的安全。第四是由于汽車已經(jīng)成為萬物網(wǎng)的一部分,在考慮網(wǎng)絡(luò)安全時(shí),必須跳出汽車的框架,延伸至云和后端。
大陸集團(tuán)堅(jiān)信,自動(dòng)化電動(dòng)汽車或者說無人駕駛且無方向盤或制動(dòng)踏板的汽車,將對交通狀況的改善以及城市生活質(zhì)量的提高做出重要貢獻(xiàn)。
Wolf 強(qiáng)調(diào),“不可能有絕對的安全,所以汽車行業(yè)與網(wǎng)絡(luò)犯罪分子之間的戰(zhàn)斗永遠(yuǎn)不會(huì)停歇。但是,我們的解決方案將針對網(wǎng)絡(luò)攻擊設(shè)置最尖端的技術(shù)障礙,最大限度地發(fā)揮防護(hù)功能。”