随着自动驾驶技术不断完善,一辆能够自动驾驶的汽车也许很快就会来到我们面前。笔者有幸亲自体验了一下日产Leaf聆风自动驾驶原型车的实际表现。也许我们并没注意到,但其实各个品牌在自动驾驶领域的技术和市场竞争早就开始了。
梅赛德斯奔驰S级自动驾驶汽车完成了100公里的公路测试;随即,梅赛德斯奔驰公司宣称自己将是第一家将自动驾驶汽车推向市场的汽车厂商,并表示奔驰S级自动驾驶汽车暂定于在2020年之前上市。
日产也在近期大胆地宣布其销售自动驾驶汽车的各项计划,按照这些计划,日产经济型自动驾驶汽车也将于2020年之前开始销售;在这样一个契机下,我们乘坐了日产Leaf聆风自动驾驶车,并对该车性能进行了初步评估。
该车是日产公司”蓝色公民”(Blue Citizenship)社会责任计划的一部分,制造零排放汽车(ZEV)就是该计划的三大目标之一(迄今为止,Leaf聆风汽车是世界上销量最好的电动汽车之一),该计划的另两个目标是将交通事故发生率降至为近乎为零,以及让人人都能使用汽车;最后一个目标完全可以通过推广汽车自动驾驶汽车来实现。实际上,自动驾驶汽车不仅能让不会开车的人有能力使用汽车,还有可能大幅度降低交通事故的发生几率,因为交通事故的93%是人为因素造成的。
Leaf聆风自动驾驶车以日产公司自主研发的”安全盾”(SafetyShield)技术为基础,在车身上安装了一套以雷达和摄像头为基础硬件的多功能自动驾驶系统,包括车道偏离警示系统,自适应巡航系统和全景摄像头设备;迄今为止,这些基础技术设备已经应用到73万辆汽车上。
此外,该Leaf聆风自动驾驶车还配置了精度比普通雷达高出十倍的实时激光测距雷达,并为该车电脑配备了一套最新算法程序。正是得益于最新算法程序,Leaf聆风自动驾驶车的车载电脑能综合处理各个感应装置发来的各种数据,并通过传动系统来控制汽车的方向盘、油门和刹车。(Leaf聆风电动汽车只有方向盘能被设定为由传动系统控制,其油门和刹车装置均为电子控制;该车没有安装油门踏板和刹车踏板,但手工优先控制方向盘的功能却被保留下来。)
自动驾驶汽车之所以被人们认为更安全,最直接的一个原因就是机器的反应比人类要快很多————在一秒钟内,高速摄像摄取的画面信息比人类眼睛看到的要多很多,车载电脑处理数据的速度比人类大脑快很多,电子执行器的反应速度比人类手脚动作的速度更是快得多。
自动驾驶汽车不仅提高交通安全性和汽车操控的便利性,而且还将人们从沉闷的汽车驾驶活动中解放了出来。只要乘客坐进了自动驾驶汽车,自动驾驶汽车完全能搭载着他们自行穿越小镇或在拥挤的高速公路上慢慢地前进,而车内的乘客完全可以利用这段时间来看些书或做点其他有用的事情,用不着浪费时间来理会车外的道路情况。此外,Leaf聆风自动驾驶车的自主泊车技术也能让人们有更多的时间做些别的事情,比如购物。
日产公司表示汽车通讯(V2V)技术进步让汽车之间可以交换数据,交通流量也将随之得到大幅改善,即使没有红绿灯和车道线,交通也是十分顺畅。在同样的道路上,此技术能让更多的汽车行驶,而交通堵塞的情况却被大幅度减少了。日产公司曾经使用只有人类膝盖高的机器人EPORO模拟了汽车交通流量的试验,那些机器人装配了激光测距仪,在一个相对狭窄的房间里,他们像鱼群一样走来走去却不发生相互碰撞。
简而言之,汽车通讯技术让自动驾驶汽车从设计图变成了能在公路上行驶的实物。
当驾驶员走出Leaf聆风自动驾驶车,他只需按下车钥匙上的”泊车服务”按钮,该车就能自动寻找车位并向车主传送停车位的GPS坐标位置。Leaf聆风自动驾驶车使用激光测距仪和摄像头来引导自身寻找车位,避让其他车辆(不论其他车辆是出于停止状态还是行驶状态)并将自己保持在车道线内行驶。
当Leaf聆风找到一个车位,它首先头朝停车位,发出无线电信号,确定停车位的尺寸和与其他汽车的距离,随后将车掉头,车尾朝向停车位,以倒车方式驶入停车位。在车主完成购物后,他只需再次按下”泊车服务”按钮,Leaf聆风自动驾驶车就能自动来到停车的起始位置。听上去是不是不错呢?
传感器融合技术
Leaf聆风自动驾驶车安装了四台摄像头,能提供近乎360度的全景图像(其前置摄像头为远距离高分辨率摄像头,用于识别道路情况。),Leaf聆风自动驾驶车的前置雷达能探测车辆前方200米以内道路的情况,在其车尾两侧分别安装了一个雷达,其有效探测距离均为70米;此外,Leaf聆风自动驾驶车还安装了6个激光测距雷达,分别安装在其车身的前部、后部和四个角落,这些激光测距雷达外形方方正正,有效探测距离为100米。安装在Leaf聆风自动驾驶车车尾的激光测距雷达控制单元综合各个激光测距雷达反馈的数据,随后将数据传输给车载电脑处理,车载电脑随即向电子执行器发出指令,让电子执行器对汽车方向盘、油门和刹车做出相应的控制。
高速公路行驶
在高速公路行驶时,Leaf聆风自动驾驶车能利用其车载激光测距雷达探测道路并严格按照车道行驶,对前方行驶速度慢的汽车进行超车时,它将利用外车道超车并出适当的超车信号。Leaf聆风自动驾驶车的车载激光测距雷达还能识别突然进入出现在道路上的障碍物,如突然出现的的行人,如仅仅控制刹车还不能完全避免发生撞车事故,车载电脑将进一步控制方向盘,将汽车驶向安全区域。Leaf聆风自动驾驶车车内还安装有紧急系统,只要按下”SOS”按钮,车载紧急系统将发出求信号。在高速公路行驶时,Leaf聆风自动驾驶车能识别交通标识,自动将车速控制在限制速度以内。
市区道路行驶
不论是否借助卫星导航,Leaf聆风自动驾驶车都能识别复杂的城市交通环境,并能进行安全行驶,甚至能识别十字路口的Stop标识。在对道路交通标识识别完成后,Leaf聆风自动驾驶车按照先停先走的原则来行驶,同时它还能利用车载测距雷达来监视周围车辆的情况。Leaf聆风自动驾驶车还配置了”红绿灯”识别装置,能用语音信息向车内乘客说明车辆行驶情况。此外,如果发生前方行驶的汽车停下的情况,Leaf聆风自动驾驶车会暂时停下来,在前方障碍解除后才继续行驶。
车内乘客体验
尽管Leaf聆风自动驾驶车被设计为能严格按照交通规则行驶并绕开道路上的障碍物,但其自身的电动传动装置依然能快速提高输出扭矩,能在极短的时间内提高行驶速度;此外,Leaf聆风自动驾驶车的刹车系统也是十分灵敏。
电脑控制方向盘自然也十分平稳,只要乘客闭上眼睛,他们的乘坐体验与乘坐人类驾驶员驾驶的汽车完全一样,即便是在遇到模拟的紧急情况下,Leaf聆风自动驾驶车的行驶状况仍然稳稳当当。