金刚:无人驾驶汽车的未来
  • 更新时间:2014/4/25 12:02:12
  • 来源:“2014中国汽车论坛”组委会

北汽股份汽车研究院专业总师  金刚

大家下午好,我代表北京汽车股份有限公司,代表邬学斌院士来做今天的报告。我是金刚。我们认为智能驾驶代表汽车发展的方向,在我们看来也是车与人一个完全的融合,不仅仅是一个简单的无人驾驶这个人机融合,可以给我们带来以下三方面的好处,第一可以降低事故率。这个数据同时被欧洲的统计所证明,根据NTSA数据,81%的车祸源于人的失误。大家都知道计算机的反映速度要大于人的反映速度,人最快可以做到一百毫秒,计算机就是十毫秒就可以,超过人的十倍。这个十毫秒和一百毫秒的差距是一个生命的差距。
    此外我们认为,在缓解交通上,特别像严重堵塞这种交通,智能驾驶与互联网相连接,必然可以解决交通拥堵这种情况,如果我们降低了交通拥堵,也就解决了节能环保的目的。现在简单说一下智能驾驶的简单历程。比如说鸣笛闪灯,提醒驾驶员,在前方有危险,在现在这段,进入到半驾驶的状况,不仅仅陷入于采取了主动的安全措施,比如说刹车辅助,比如说在最新的发展方向,是智能的完全主动控制,也就是在完全主动控制下,它会得到最优化,安全驾驶的最优化。以及整个交通系统的最优化。现在简要解释一下,主动安全。这里列了欧洲的一些数据,这是欧洲的数据,根据欧洲的统计,由于从最开始的安全带,大家都知道,从七十年代的安全带,八十年代的安全辅助系统,就是咱们说的ESB,还有后来发展的进一步的ESB,包括ESC,还有连续的发展。可以说把我们从欧洲统计来说,事故率极大的降低了,现在我们已经开展了新的历程了,这是以前做的比较旧的技术,九十年代来说,已经非常成熟了。现在是基于驾驶员辅助系统,这是在各个情况下,满足危险情况探测并且采取了相应的措施,来减少了事故的发生率。在我们看来,必然会发生成为一个多技术多功能,以及多系统的融合,多技术,涉及到传感器技术,以及状态调整以及碰撞的减轻与规避的多功能的融合,多系统,包括咱们所说的电子电器系统,主要是传感器系统以及网络架构,还有车身系统。它的共性,就是咱们的这些所有系统,合成一个整车,必须给顾客提供便利的舒适性,这个系统,也从单一的环境,发展到较复杂的环境。达到了,所以,多采用了多传感器融合的概念。说系统介入程度,从最开始的报警到辅助驾驶,以及到咱们以后的全智能驾驶的全程控制系统,现在,国外正在开发的一种所谓的半智能驾驶系统,这个驾驶系统是什么概念,首先要做环境感知,做了环境感知之后,通过内置的地图,会对整个环境,做一个感知,通过这个感知,做一安全状态的评价,并且根据这个评价,做路径的规划,如果当发生紧急情况下,这个车辆主动安全系统,或者半智能系统,会产生一个全权控制,来帮助驾驶员规避风险。所以这个半智能,是基于以下三方面,环境感知,第二个是安全评估。下一个就是轨迹规划,就是轨迹规划的情况下,就是底盘系统,提供车辆的控制,那这一个例子,就是说,前方由于在正常情况行驶下,或者前面一辆车进行急刹车,车辆控制系统,给一个安全警报,驾驶员没有采取情况下,它就会采取一个自主制动,帮助驾驶员规避这个风险,如果这一项还是没有完全解除风险的话,这个系统,就会实现强制控制,来保证规避碰撞风险的同时,可以达到安全的转向。下面谈一谈,智能驾驶系统,就是我们所说的无人驾驶,这个无人驾驶,现在,基本上有两种实现方法。这种我们管它叫路权雷达,这个,有三组组成,第一地理信息系统,包括精确的脉,这个系统的核心的,它的要求定位精度,是达到几个厘米的精度,包括基于摄象头的感知,包括障碍物的识别,停车道的识别,以及交通标志还有信号灯的识别,同时还要对自身车辆状态有一个实时的评价,因为它要根据自身的车辆自身的状况,比如说轮速,比如说转向角,比如说发动机的力距,根据这些做一个调整,基于这三方面的信息,进行定位,包括环境感知,车身定位感知,将这三组信息,汇集到汽车雷达这个系统中,提供给驾驶人员来控制。这就是我们看来它的核心,还是地理信息系统,还有一种,是基于PERSECTHION,我们说的路向雷达系统,一个弱点,相当于它比较需要GPS信号,比如你从一个桥底下过的时候,GPS信号就没有。还有另外一种方法,PERSECTHION  BATE 我们没有仔细介绍,但是我想说一下基于PERSECTHION ,我们去一个地方,比如我们现在去天安门,我们不需要GPS也能知道地方,可以根据你以前知道的一些粗略的方向,和目标,你可以实现自己去天安门这个任务。这是基于比较有代表性的是MIT的系统,他们做的一套无人驾驶系统,这需要大量的算法。我们再简要介绍一下智能驾驶的要素,就是包括传感器。激光雷达系统,可以提供比如说行人保护,以及自动巡航的一些功能,它的主要任务,是实现路面和道路的边界,这样给驾驶人员提供一个路线,这样皆是激光雷达系统产生的一个录像,这个图象,它经过扫描以后,可以看到一个扫描的卡车,以及后面尾随的一辆卡车。
    下面讲毫米波雷达,毫米波雷达其他公司都有比较成熟的产品。但是它们基本上分为三类,一个是远距的它们主要的参数的区别就是探测角度大小,以及距离,它们有不同的应用,这我就不一一说了。下面说摄象头,摄象头应用的非常广泛,它所看到的信息是,人类最能够观察到的,这还是基于人们的视觉,所以摄象头,还是最接近于人体感官的技术。它主要用于交通标识系统的识别的探测,这里我想说一下,行人探测的这个,雷达也可以实现行人探测,用雷达来实现行人探测还有一个问题,咱们常说的毫米波雷达反射面是非常不规则的,通过雷达反射面,来探测一个问题,来确认他是人,而不是一个自行车摩托车,这个难度,还是非常大的,所以通常,这个方式,是一种,多传感器融合的方面,最常见的就是摄象头与雷达融合,用雷达来探测前面的距离,摄象头来分类,并且能够精确的控制这个车辆。下面说一下,导航,导航是实现无人驾驶非常重要的技术,主要包括地图模块,规划模块,咱们刚才所说的PERSECTHION这个概念,还有位置感知。
    为了实现无人驾驶,必须有一个 GLAC或者是BLECLY这么一个概念,制动是首当其冲的。第一种就是紧急制动,就是有比较强的减速度,这已经是可以基本上满足大部分的要求了。0.9基本上就能减速度,还可以提供比较轻柔的制动方式,大家谁也不愿意一下踩到底,为了实现这种,它必须保证它的控制的精度还有力度,另外,可以提供车辆的信息,比如说车轮的轮速,转向,转向,现在咱们一般的车,都已经实现了电子助力转向比如福特车,从液压助力专项,变成电子助力转向了。电子助力转向,这个还只是实现助力,现在,基本上有两种方式,一种是奥迪的方式叫做协和驱动。在这里我们可以实现转向的叠加,一种,其中一个输入是驾驶员的输入,另外一个是车的控制系统的输入,在这样将车的主动控制,叠加到人的主观控制上,可以实现到转向的最优,最后我们谈一下北汽的智能车开发的思路吧。我们认为,未来汽车的核心竞争力,来自于汽车智能技术,说我们倡导的是安全智能舒适,最关键一点,就是形成一个人车路的信息的融合。也就是我们常说人机融合,互相监督干预,并且能够解放驾驶者,这里我们要提一下,就是智能驾驶系统,与车联网系统,是不可分割的。我们开发思路,第一个是整合优势资源,比如我们要加强与科研院所的合作,实现关键技术点的突破,这里主要是指探测主要是环境识别技术,以及底盘的控制技术我们需要把这种比较成熟的技术,逐渐移到北汽的自主品牌上并且要逐渐推进新的智能车的开发。我们技术路径,是从,咱们传统的被动安全主动安全,发展到半智能驾驶,以及智能驾驶。现在是开发现状,我们是跟北京联合大学,在做一个项目,这个项目,是在我们自主品牌绅宝轿车上实现了,现在实现的就是绕障碍等,这里有一个简短的视频跟大家分享一下。 这是自动转向。
    最后,我们想说一下智能驾驶的展望,我们预计在未来十年之内,我认为可能也许会更长一些智能驾驶会逐渐走入平常百姓的家里,并且改变人们出行的方式。为了实现这点,必须的是计算机,以及各种信息技术通信技术的融合,以及车载的传感器技术,控制技术的融合。在这种发展下,我们坚信随着智能汽车,安全的发展,交通堵塞,会大范围的降低,现在美国已经实现无人驾驶车上市,我们也希望我们政府方面提供无人驾驶方面的资助。我们坚信,我们也是非常乐观的,智能驾驶也是会被广泛的普及,下一步是科技创新的源头吧。谢谢!