低調是為了更高調,奧迪A8成全球首款量產(chǎn)L3自動(dòng)駕駛汽車(chē)
今年CES和CES Asia,奧迪沒(méi)有現身,這可謂是不同尋常的低調。
要知道,奧迪在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的投入可以用“瘋狂”來(lái)形容。BBA的長(cháng)期對抗中,奧迪是最想借智能化超車(chē)的主機廠(chǎng),不僅在DARPA挑戰賽上就和自動(dòng)駕駛人才的黃埔軍校之一——斯坦福大學(xué)搭上了線(xiàn),而且早早秀出了好幾輛測試車(chē)。
有不少人猜測,奧迪在年初CES低調,實(shí)際上是在為一款代表自己最高水平的自動(dòng)駕駛量產(chǎn)車(chē)做鋪墊。根據預告,奧迪A8會(huì )在今年7月11日在西班牙巴塞羅那正式發(fā)布。奧迪 CEO Rupert Stadler 在公開(kāi)采訪(fǎng)中表示,新款奧迪 A8 將在法規允許的區域進(jìn)行全自主化的車(chē)輛自動(dòng)駕駛,是全球首款具備L3自動(dòng)駕駛功能的量產(chǎn)車(chē)。
奧迪A8曝光效果圖
根據 SAE(美國汽車(chē)工程師學(xué)會(huì ))對自動(dòng)駕駛等級的定義,L3 級別指「限定條件下的自動(dòng)化」:該技術(shù)允許車(chē)輛在時(shí)速 37 英里/時(shí)(約合 60 千米/時(shí))的復雜道路交通狀況下完全由系統接管車(chē)輛駕駛操作。Level 3 級別自動(dòng)駕駛意味著(zhù)一些條件下司機可以將駕駛權完全交由自動(dòng)駕駛車(chē)輛,但在必要時(shí)需要進(jìn)行接管。也就是說(shuō),奧迪A8的駕駛員在啟動(dòng)了Level 3自動(dòng)駕駛功能后,他們就能在車(chē)上閱讀、瀏覽資訊或者回復郵件等,雖然自動(dòng)駕駛還存在著(zhù)來(lái)自外部不確定因素的影響。
此外,奧迪方面表示,A8全新的車(chē)載操作系統將配備奧迪獨創(chuàng )的中央駕駛控制系統——由奧迪研發(fā),德?tīng)柛W鳛榱悴考坦餐蛟斓?。該控制單元將成為處理駕駛員所有操作控制信號,以及支持自動(dòng)駕駛功能的計算大腦。它還能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)信息傳輸,將車(chē)輛駕駛模式發(fā)送給云端服務(wù)器,幫助奧迪優(yōu)化自動(dòng)駕駛功能。
A8上市有可能會(huì )讓奧迪在自動(dòng)駕駛競爭中占得有利位置。因為目前為止,寶馬和奔馳在L3級自動(dòng)駕駛面市的時(shí)間規劃上,都要更晚一些。完全滿(mǎn)足SAE L3、兼容SAE L4的BMW iNext將于2021年量產(chǎn)。據資料顯示,奔馳沒(méi)有公布自己L3自動(dòng)駕駛車(chē)上市的時(shí)間。
奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)全解析
奧迪A8具體采用何種自動(dòng)駕駛方案還不得而知,但我們可以先從以往奧迪國產(chǎn)車(chē)型的自動(dòng)駕駛方案猜測一二。
目前,奧迪汽車(chē)的自動(dòng)駕駛功能還處于駕駛輔助的階段,主要功能有以下四點(diǎn):
1. 奧迪ACC系統
奧迪ACC系統由博世提供的77GHz長(cháng)距離毫米波雷達實(shí)現,但不同車(chē)型上采取的方案不同:
1)A6L頂配車(chē)型上配備了2個(gè)雷達,安裝在左右霧燈位置,可探測車(chē)頭前方250 米遠的兩個(gè)扇形區域內的車(chē)輛或障礙物,而且該ACC系統還帶有Stop&Go功能,在單目攝像頭的共同配合下可以實(shí)現0-250KM/H的全速自適應巡航控制。
2)A3車(chē)型上只配備1個(gè)雷達,在車(chē)頭中間位置,不僅可以實(shí)現ACC功能,還能實(shí)現FCW和AEB功能。當車(chē)速高于30KM/H時(shí)自動(dòng)啟動(dòng),可探測到前方80米遠的移動(dòng)或靜止物體,并可以全力制動(dòng)。當車(chē)速達到30-80KM/H時(shí),無(wú)法自動(dòng)緊急制動(dòng),但能探測到前方靜止物體并提醒駕駛員。當車(chē)速在30-200KM/H時(shí),能夠提供警告、部分制動(dòng)和制動(dòng)輔助,并且部分制動(dòng)可以在碰撞前3.5-2毫秒啟動(dòng)。
圖:博世77GHz毫米波雷達及其在A(yíng)6L的安裝位置
2. 奧迪側向輔助系統
奧迪側向輔助(AudiSide Assist)系統由位于后保險杠上的2個(gè)24GHz毫米波雷達實(shí)現,在A(yíng)4L、A6L和Q5的中高配車(chē)款中均有配置。該系統在車(chē)速超過(guò)30 KM/H的情況下自動(dòng)啟動(dòng),在并線(xiàn)時(shí)提醒駕駛員注意旁邊車(chē)道可能潛在的危險,并且可以監視車(chē)后70米遠的區域。
圖:奧迪側方輔助系統功能演示
3. 全景影像與自動(dòng)泊車(chē)
目前,國產(chǎn)奧迪只有A6L的中高配車(chē)型配置了4顆魚(yú)眼構成的全景影像(AVS)功能,且2017和2016款均有配置。奧迪A3和Q3智能泊車(chē)輔助功能采用了“前4+后4+側邊各2”的12顆超聲波探頭方案,其他車(chē)型基本采用“前4+后4”8顆超聲波探頭,只能用于傳統的泊車(chē)輔助。
圖:國產(chǎn)奧迪魚(yú)眼及超聲波配置
4.奧迪pre sense整體安全系統
奧迪預防式整體安全系統(Audipre sense)是一個(gè)預防性安全技術(shù)的大組合,共分為4個(gè)階段,每個(gè)階段所采取的措施均有不同。
圖:奧迪pre sense整體安全系統應用階段劃分
目前該系統共有四種擴展版本,且已配備在奧迪多款車(chē)型上。
圖:奧迪國產(chǎn)車(chē)型pre sense系統應用情況
奧迪pre sense整體安全系統的實(shí)現依靠攝像頭、毫米波雷達、超聲波探頭、紅外攝像頭等傳感器。以目前ADAS功能配置最完善的國產(chǎn)奧迪A6L為例,其安全系統的傳感器方案是“1個(gè)單目攝像頭+1個(gè)紅外攝像頭+2個(gè)77GHz毫米波雷達+2個(gè)24GHz毫米波雷達+12個(gè)超聲波探頭”,具體安裝位置及實(shí)現功見(jiàn)下圖。
圖:奧迪A6L主動(dòng)安全傳感器分布
可以看到,奧迪ADAS功能的實(shí)現,主要依靠前視攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達三種傳感器。
目前,國內生產(chǎn)的奧迪汽車(chē)主要有5個(gè)車(chē)型:A3、A4L、A6L、Q3和Q5,其中2017款A4L采用了MLB Evo新平臺打造。下表反映了國產(chǎn)奧迪車(chē)型的ADAS前視和毫米波雷達配置情況。
圖:國產(chǎn)奧迪單目及毫米波配置
目前, A4L和A6L兩個(gè)車(chē)型配備了單目攝像頭,A4L的單目可以實(shí)現自適應遠光燈輔助(AHS)和車(chē)道偏離預警(LDW)兩種功能,且搭載率較高,如2017款A4L的13個(gè)車(chē)款中有9款配備了單目,可實(shí)現AHS功能。
圖:奧迪A4L的單目攝像頭
相比之下,A6L的單目實(shí)現的功能較多,但搭載率較低,除了次頂配也能實(shí)現AHS功能外,只有頂配的quattro 尊享型才能實(shí)現車(chē)道偏離預警(LDW)、車(chē)道保持(LKS)、前碰撞預警(FCW)、主動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)、自適應巡航控制(ACC)等功能。
奧迪自動(dòng)駕駛研發(fā)歷程
1.2000-2005年:與高校合作科研階段
2000年DARPA自動(dòng)駕駛大賽時(shí)奧迪隨大眾集團參賽,借機和斯坦福大學(xué)開(kāi)啟了合作關(guān)系。到2005年比賽時(shí),大眾和斯坦福大學(xué)兩家合作研發(fā)的車(chē)輛最先完成了150英里的比賽,贏(yíng)得了當年DARPA挑戰賽的冠軍。
2009至今:自主研發(fā)階段
圖:奧迪2009-2015年自動(dòng)駕駛研發(fā)歷程
1)2013年2月CES展上,奧迪通過(guò)一輛名為“Jack”的A7向世人展示了自動(dòng)駕駛和自動(dòng)泊車(chē)技術(shù),該自動(dòng)駕駛系統主要采用2個(gè)雷達、1個(gè)廣角攝像頭和8個(gè)超聲波傳感器來(lái)幫助車(chē)輛實(shí)現無(wú)人駕駛。
2)2014年,一輛裝備奧迪自動(dòng)駕駛技術(shù)的RS7在霍根海姆賽道完成了賽道全自動(dòng)駕駛。次年,由奧迪中國團隊改裝的A7自動(dòng)駕駛汽車(chē)已實(shí)現道路低速自動(dòng)駕駛。
3)2014年美國CES展上,奧迪與英偉達合作研發(fā)的TJA(Traffic Jam Assistant)輔助駕駛系統搭載在A(yíng)7車(chē)上展出,該系統通過(guò)數臺LiDAR傳感器、1臺超聲波傳感器、1組車(chē)內/外攝像頭和1個(gè)CPU芯片組獲取周邊環(huán)境實(shí)時(shí)變化數據,在車(chē)速處于64 km/h以下時(shí),可以接管駕駛員的工作,來(lái)控制車(chē)輛行駛。
4)2015年,名為“Jack”的奧迪A7piloted driving自動(dòng)駕駛概念車(chē),在硅谷到拉斯維加斯的公路上(最快140KM/H),完成了長(cháng)達900KM的自動(dòng)駕駛測試。Jack采用了Ibeo和Valeo合作的Scala混合固態(tài)激光雷達,可掃描80米范圍以?xún)鹊母呔葦祿?,其紅外線(xiàn)脈沖掃描頻率可達每秒10萬(wàn)次。A7的車(chē)身上搭載了22組探測傳感器。
5)2015年5月,奧迪A7piloted driving在中國完成測試。車(chē)身共配有1個(gè)激光掃描儀、2個(gè)雷達傳感器、12個(gè)超聲波探頭以及多個(gè)視頻攝像頭。
6)2015年5月CES 亞洲展上,奧迪展示兩輛全新的中國版A7 Concept Piloted Driving。這兩輛搭載了最新zFAS(中央駕駛輔助控制系統)的自動(dòng)駕駛版A7不僅完全基于量產(chǎn)版改造而成,而且順利在上海完成了現實(shí)狀態(tài)的復雜路況測試。同時(shí),奧迪展出了應用自動(dòng)駕駛功能的R8 e-tron的概念車(chē),R8 e-tron采用接近量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛技術(shù)"piloted driving"。搭載激光掃描儀、立體攝像頭、超聲波傳感器、雷達傳感器等,通過(guò)駕駛輔助控制單元zFAS演算并處理輸入信息,從而控制車(chē)輛。
7)2017年1月,奧迪與英偉達合作計劃研發(fā)一款基于英偉達AI駕駛系統的自動(dòng)駕駛車(chē)型,計劃2020年前上路,屆時(shí)將可以達到L4級別的完全自動(dòng)駕駛。2017年6月1日,奧迪A8獲得首張紐約自動(dòng)駕駛測試許可證,將于6月中旬進(jìn)行道路測試。新一代A8基于MLBevo新平臺打造,具有L3級別自動(dòng)駕駛能力,能夠在60KM/H以下車(chē)速開(kāi)啟自動(dòng)駕駛功能,將于2017年7月11日在西班牙巴塞羅那舉行的奧迪第一屆峰會(huì )上首發(fā)亮相,計劃2017年底上市。