自動駕駛技術(shù)，互聯(lián)汽車的鑰匙？

曹曉昂

互聯(lián)網(wǎng)熱潮越來越?jīng)坝康慕裉?，在很多人看來，互?lián)網(wǎng)汽車就等于是“互聯(lián)網(wǎng)+汽車”，代表著未來趨勢的互聯(lián)網(wǎng)對于傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的顛覆似乎也已經(jīng)指日可待，傳統(tǒng)的汽車工程師似乎已經(jīng)落伍，誰還會在乎汽車的基礎(chǔ)技術(shù)？但德爾福顯然不是這么認(rèn)為，這家傳統(tǒng)的汽車零部件企業(yè)深刻地了解汽車要實現(xiàn)自動駕駛所面臨的“前所未有的技術(shù)復(fù)雜性”。

“每次講到技術(shù)都會讓我感到非常激動?！苯芨ダ铩W文斯開始了他在中國媒體溝通會的演講，這位主導(dǎo)了北美最長自動駕駛旅程的德爾福公司首席技術(shù)官及全球執(zhí)行副總裁依舊保持著汽車工程師的傳統(tǒng)本色——注重試驗數(shù)據(jù)和路試認(rèn)證。

雖然在互聯(lián)網(wǎng)熱潮下，“概念”和“模式”更加受到追捧，汽車的基礎(chǔ)技術(shù)似乎已經(jīng)不再被重視，但這一次，歐文斯要告訴人們的是，要實現(xiàn)汽車的互聯(lián)夢想所涉及的安全性能的挑戰(zhàn)比人們以前所想象的要復(fù)雜得多。

很多人并不知道，今天的汽車在軟件方面和操作系統(tǒng)方面就已經(jīng)極為復(fù)雜。一輛豪華小轎車至少有50個甚至100個微控器，也就是說，現(xiàn)在路面上跑著的許多汽車所耗用的代碼已經(jīng)大約是1億行，如果橫向比較一下其他行業(yè)——安卓操作系統(tǒng)是1200萬行代碼，F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機是2400萬行代碼，F(xiàn)acebook是6100萬行代碼?！坝纱?，你可以看到一輛豪華轎車的操作系統(tǒng)的復(fù)雜性，”歐文斯說。作為汽車技術(shù)工程師，駕駛的安全是他首先要考慮的問題。

歐文斯負(fù)責(zé)的是德爾福企業(yè)信息技術(shù)部門和德爾福全球工程部門，該部門擁有19000余名工程技術(shù)人員分布于德爾福位于全球的15個主要技術(shù)中心。今年3月底，歐文斯團隊所研發(fā)的德爾福自動駕駛汽車，從美國西海岸的舊金山金門大橋啟程，橫跨了全美15個州，最后抵達紐約，在5500公里的行程中，99%的里程采用的是全自動駕駛模式。雖然這個為時9天的橫跨美國的自動駕駛之旅被業(yè)內(nèi)譽為“一次壯舉”，但是與谷歌等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的“自動駕駛”項目相比，德爾福的道路測試多少顯得有些低調(diào)和嚴(yán)肅，甚至有點乏味。事實上，在歐文斯看來，他們團隊的主要工作就是搜集數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗，為早日實現(xiàn)汽車的自動駕駛市場化提供幫助。在這個過程中，他們一共收集了3TB的數(shù)據(jù)，完全來自于路面駕駛。

在現(xiàn)場，有記者問起歐文斯是否了解谷歌的自動駕駛汽車的情況，“我覺得那是一輛很酷的車，不過我沒辦法講谷歌的車的情況，我只能講德爾福的情況，”歐文斯認(rèn)真地回復(fù)說，“我們很努力地讓這個車看上去跟大家今天能夠接受的車一樣，因此，路上的人看到的就是一輛正常的車?！倍聦嵣?，這輛車上安裝了20個傳感器、6個雷達系統(tǒng)，還有V2V、GPS，前向和后向的視覺系統(tǒng)，這些設(shè)備全部隱藏在車身里，而雷達等設(shè)備被裝載在車輛上部。

德爾福公司首席技術(shù)官及全球執(zhí)行副總裁杰弗里·歐文斯

《汽車縱橫》：自動駕駛究竟有哪些核心技術(shù)？

杰弗里·歐文斯：目前，路上跑的汽車已經(jīng)在用到的都是被動安全及主動安全器件，包括氣囊控制器、探測安全氣囊的張開、以及探測碰撞程度的傳感器等，還有占位空間更小、成本更低、性能更高的前置雷達；另外還包括前視攝像頭，通過一體化可以將攝像頭的信息和雷達信息進行綜合計算。在車尾有后視攝像頭，對于車輛后方進行監(jiān)測，在本車進行變道的時候，通過后視攝像頭可以觀測后方是否有任何妨礙變道的對象。這一系列產(chǎn)品，包括RaCAM系統(tǒng)（雷達視頻集成系統(tǒng)），加上處理器，可實現(xiàn)一體化的監(jiān)測和分析，來指導(dǎo)汽車何時實施緊急制動。比如，有行人突然出現(xiàn)，如果駕駛員無法及時采取動作，車輛就可以自動采取緊急制動。另外是“V2V”和“V2I”的技術(shù)，也就是車輛和車輛之間、車輛與設(shè)施之間進行對話，進行信息交換，將自己捕捉的信息與其它汽車實現(xiàn)交換，這可以使主動安全系統(tǒng)的視野更寬廣，也可以使自動駕駛更容易實現(xiàn)。在通用2016年新車型上，我們將會首發(fā)“V2V”、“V2I”技術(shù)。

總之，主動安全、信息娛樂系統(tǒng)以及電氣架構(gòu)缺一不可，是自動駕駛的三輛馬車，而且在研發(fā)的時候要實現(xiàn)合作式的開發(fā)。我們在全球擁有研發(fā)網(wǎng)絡(luò)，在硅谷已經(jīng)設(shè)施了研發(fā)實驗室，這使得我們能夠更快的把先進技術(shù)導(dǎo)入到汽車領(lǐng)域，而且我們也必須與半導(dǎo)體廠商進行合作，因為導(dǎo)航、操作系統(tǒng)、軟件內(nèi)核、語音識別、攝像頭的算法等都要有合作伙伴，而我們與上述廠商都有非常親密的合作。再者是必須要實現(xiàn)可調(diào)節(jié)性，比如我們的多域控制器必須具備可升級，在這方面，我們擁有無與倫比的優(yōu)勢。

《汽車縱橫》：那么德爾福的核心優(yōu)勢在哪里？

杰弗里·歐文斯：是多域控制器，它類似于一個小機箱，這對于自動駕駛來說非常重要。2007年，我們在奧迪的車型上推出了多域控制器產(chǎn)品，目前，一輛車上的多域控制器幾乎多達50～55件。最近，德爾福與奧迪簽署了合同，應(yīng)用了德爾福的多域控制器的奧迪車輛將于2016年首發(fā)，2017年上市。奧迪修改了汽車的電氣架構(gòu)，通過K1或者X1級別的高性能處理器，大量的軟件集成達到自動性級別，最終可以使處理更加高效，數(shù)據(jù)的交換更加快速。在潛在出現(xiàn)碰撞的情況下，近乎實時的數(shù)據(jù)交換非常的重要。該車輛一切的控制，包括雷達控制器、攝像頭控制氣、安全氣囊控制器和檢測系統(tǒng)控制器等都被集成到一起。我們把控制器和處理器都集成在一起，這種多合一的過程不僅能夠降低成本、增強運算能力，而且還具備了前瞻性，這將是世界上車載的最先進的電子元器件，這將涉及大量的軟件的認(rèn)證和認(rèn)可，將為未來汽車行業(yè)電子元器件在有關(guān)電子架構(gòu)方面帶來革命性的變化。

事實上，汽車的電氣架構(gòu)相當(dāng)于一輛車的神經(jīng)系統(tǒng)，在一輛車?yán)锪魈手鞣N各樣的數(shù)據(jù)，隨著數(shù)據(jù)處理速度的不斷加快，現(xiàn)在多域控制器每秒可處理15G的信息。也就是說，當(dāng)你啟動一輛車的一到兩秒鐘內(nèi)，電氣架構(gòu)已經(jīng)完成了10萬個信息的交換。今后，當(dāng)你一啟動車，甚至?xí)?00萬條信息在迅速實現(xiàn)交換，這對新型電氣架構(gòu)系統(tǒng)的要求會更高。對于一輛車來說，采用前瞻性的電氣架構(gòu)，它的內(nèi)存和處理速度，及其定制化，如對于主動安全的算法、底盤的算法等可以進行修改和升級，這好比你手機中的APP和軟件可以定期實現(xiàn)升級，今后，汽車的電氣架構(gòu)也可以定期實現(xiàn)升級。所有的這些技術(shù)優(yōu)勢結(jié)合在一起，使我們在電氣架構(gòu)領(lǐng)域擁有更加廣闊的未來。

《汽車縱橫》：我們距離實現(xiàn)真正的自動駕駛還有多遠？

杰弗里·歐文斯：我們現(xiàn)在離全自動駕駛還有一段距離，因為需要一層又一層的需求都完善以后才能夠?qū)崿F(xiàn)全自動駕駛。整車制造商能力的提升、政府監(jiān)管部門的接受程度、消費者對自動駕駛的信心，各層次的需求都要解決。第一層是傳感器和感知技術(shù)。目前這部分產(chǎn)品已經(jīng)上市，并且會越來越好，成本也會越來越低。第二層要考慮的是計算平臺和控制系統(tǒng)，就是多域控制器，這是非常關(guān)鍵的運算能力，車輛需要這種先進的運算能力才能夠把各傳感器的信息收集到一起，輔助駕駛者做決策，并且可以替代駕駛者進行決策。第三層包括電氣架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)管理。有了這個才能夠在高速的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)里游刃有余。第四層，就是車輛互聯(lián)網(wǎng)，也就是車載電子元器件與外界的溝通，比如與云端的連接、與其它車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施、或任何信息來源的數(shù)據(jù)進行互聯(lián)，都需要更完整、更實時地進行溝通。第五層是用戶的體驗。如今的技術(shù)已經(jīng)可以讓駕駛者在高速公路上以96公里/小時的速度巡航。但是如果需要你關(guān)掉自動駕駛轉(zhuǎn)換到手動駕駛模式，比如說前面有建筑工地等比較復(fù)雜的路況，需要你自己去控制方向盤，你就需要被警示、被告知。這一切應(yīng)該轉(zhuǎn)變得很順暢，提醒駕駛者及時調(diào)整，而不是一下子嚇到駕駛員。比如，提前幾分鐘通知駕駛員接手汽車的控制權(quán)，當(dāng)事情變得比較緊急的時候，駕駛員仍然沒有接收汽車的控制，將車子自動停到路邊等。就是汽車控制權(quán)變成駕駛者控制時，系統(tǒng)怎么去做，怎樣去警告駕駛者，而不是嚇到駕駛者，所以用戶體驗也很重要。第六層是非車載的支持與服務(wù)，大量的信息從云端下載下來，比如說車隊的管理也需要提升。最后一個就是安全性，這主要是靠軟件，而德爾福要確保的是讓技術(shù)級別達到汽車行業(yè)的安全級別。智能手機要求的是日常消費產(chǎn)品級別的安全，在正常的室溫條件下，其性能表現(xiàn)都很好，如果把手機摔到地上，可能整個就壞了，這就是日常消費產(chǎn)品級別的安全。但車輛不是這樣，車輛很可能會處于零下40度、或零上85度的環(huán)境中，在這種情況下，水汽的含量差別非常大，所以我們在給汽車的電子產(chǎn)品上硬件的時候，對它的安全性要求非常高，我們的軟件要能適應(yīng)非常艱苦的硬件環(huán)境，要保證線圈里的軟件能夠在非常嚴(yán)酷的環(huán)境下正常工作，不但每一次都能工作，而且每次都要正確地工作，這是我們要解決的問題。不能說今天APP有問題，明天找一個門店去解決。不管是硬件還是軟件，一旦涉及到車輛，都應(yīng)該達到汽車級別的安全和安保，當(dāng)汽車開下生產(chǎn)線，所使用的新技術(shù)就應(yīng)該是完整和更成熟的。

《汽車縱橫》：能否與我們讀者分享一下你們自動駕駛汽車橫跨美國大陸的情況？

杰弗里·歐文斯：我們穿越了全美15個州及哥倫比亞特區(qū)，近99%的行程是處于自動駕駛狀態(tài)，有駕駛員坐在駕駛座位上，但是實際上他的腳也不放在踏板上，手也不放在方向盤上，只有1%的時間，比如經(jīng)過建筑工地了，或者要繞路了，雖然我們覺得技術(shù)可以自動完成，但是我們不想出什么問題的時候才會讓駕駛員手動接管。

這次橫穿美國大陸的路測，我們的收獲非常多，主要了解到了三點，第一：德爾福的雷達適用于所有情況，并且非常穩(wěn)健，不管天氣好壞，有無霧和雨；第二：如果空氣中的水汽過重，或者太陽角度太低，比如說在早上或者傍晚的時候，這會挑戰(zhàn)我們視覺系統(tǒng)的準(zhǔn)確度；第三，我們的這輛自動駕駛車輛“怕”大卡車，所以每當(dāng)有大卡車的時候，我們的車總會自動往邊上靠一靠，作為駕駛者時，我們也會害怕，但沒想到電腦控制的汽車也會怕大卡車。此外，我們也學(xué)到了標(biāo)記車道的經(jīng)驗。美國各州的車道標(biāo)記線不一樣，在某些州是點點點的白道，有的是實線的、有的寬、有的窄、有的沒有車道線，所以系統(tǒng)需要智能地判斷有沒有在自己的車道上，有沒有保持在自己的車道上，這需要過一段路程就提醒一下。而我們在美國開車，很多時候都習(xí)以為常了，這次從西邊駕駛到東邊跨越美國大陸時，我們才意識到這個問題的存在。這種不同車道的環(huán)境，也真實地反映了現(xiàn)在美國的駕駛環(huán)境，證明了即使車道標(biāo)識不同，我們的技術(shù)仍然可以準(zhǔn)確判斷車道在哪里，判斷我們這個車有沒有保持在車道上。

我們經(jīng)過了很多交通轉(zhuǎn)盤，在復(fù)雜的交通情況下，車輛的自動駕駛性能也非?？煽?。此外，車輛還安全通過了一座橋梁非常低，鋼鐵量非常大的橋，周圍有大量鋼材的環(huán)境是雷達工程師最擔(dān)憂的，因為在這種環(huán)境下，雷達信號會反復(fù)撞來撞去，但我們車的表現(xiàn)非常完美。汽車經(jīng)過隧道時，我們本來覺得可能會發(fā)生信號傳遞不如在空曠地區(qū)那樣順暢的情況，但實際上完全沒有問題?？傊ㄟ^這次實路測試我們收集了大量的數(shù)據(jù)，了解了車輛在不同情況下的反應(yīng)，回去可以做改進、以降低成本，并了解未來我們應(yīng)該往哪個方向走，如何能夠盡快地在未來兩、三年推動自動駕駛車輛的上市。