奔驰智能领航转向功能

核心提示易车讯 在汽车愈发智能化的时代,除了芯片的算力、车机的互联之外,自动驾驶或许已经是如今最热门的技术突破了。随着厂商对于自动驾驶技术的追寻,作为汽车“创造者”的奔驰,在在奔驰S级和EQS上实现了全球首个L3级自动驾驶。对此,在斯图加特的总部举

在汽车越来越智能化的时代,除了芯片的计算能力和汽车与机器的互联,自动驾驶可能已经是当今最热门的技术突破了。随着厂商对自动驾驶技术的追求,奔驰作为汽车的“创造者”,在奔驰S级和EQS上实现了全球首款L3自动驾驶。

对此,奔驰DRIVE Pilot的驾驶与领航系统高级工程师马蒂亚斯·凯泽(Matthias Kaiser)在斯图加特总部举行的“明星创造”上也对DRIVE Pilot的内容进行了说明。

自动驾驶分为L0 ~ L5,其中L0 ~ L2只是“辅助驾驶”。现在L2是所有主要品牌的标准设置,车辆将在驾驶员的“监督”下行驶。L3级是所谓的条件自动化阶段。该系统涉及到驾驶的方方面面,驾驶员只在必要的时候介入。

关于DRIVE Pilot系统的落地,奔驰Drive Pilot的驾驶和领航系统高级工程师Matthias Kaiser也表示,安全是车队在RD过程中非常重视的问题,一切都必须遵守当地的法律法规。目前我们只在德国实现了这项技术的开放,未来在适当的时候会在中国、美国等其他市场投入使用。

在如今的中国市场,目前国内车企主要推广L2级别的辅助驾驶功能,L3级别的自动驾驶要实现还需要一段时间。不过,随着奔驰L3自动驾驶技术未来将在更多国家实施,马蒂亚斯·凯泽(Matthias Kaiser)也表示DRIVE Pilot的实现需要严格的地理区域和条件。

“DRIVE Pilot必须处于相对“简单”的高速路况,允许高达60km/h的特定速度,同时必须实现高清地图线,要求传感器能够清晰识别车道标线,这样DRIVE Pilot才能真正为驾驶者提供L3级别的自动驾驶功能。”

据了解,在道路交通繁忙的情况下,奔驰的Drive Pilot系统已在德国13191公里的高速公路上使用。车辆会通过雷达、激光雷达、摄像头,以及系统携带的超声波、湿度传感器来感知周围情况,并将路况的数据提供给车载“大脑”,从而根据周围情况做出控制速度、刹车、车道位置的反应。

同时,除了摄像机之间的互补和冗余,由于是高度自动化的舞台,一些关键的硬件系统在车内也不得不冗余。所以奔驰也加强了安全措施,比如转向系统,电控系统,甚至电池。冗余空房间旨在应对驾驶引导系统将面临的复杂条件,配备冗余架构以防止故障。

当然,当系统识别到特殊情况时,Drive Pilot系统会要求驾驶员在第一时间接管车辆。如果在10秒钟内没有响应,系统会将车辆移至安全区域并停止。

除了上面说的实施条件,Drive Pilot系统只能在新车上使用,老款无法实现软硬件的升级。同时,目前在德国市场销售的奔驰S级和奔驰EQS车型可以配备Drive Pilot系统,可选费用分别为5000欧元和7430欧元。

事实上,除了驾驶的便利性,L3级别的自动驾驶也从未停止过被质疑。很多人甚至认为自动驾驶是噱头,会造成安全隐患。如今,以奔驰为首的L3自动驾驶已经逐渐走进现实。还没有

全新L3自动驾驶会带来哪些改变?期待其登陆国内市场后的表现。

[采访记录]:

主持人:我们在斯图加特的总部,欢迎大家参加今天特别的“造星”活动,与奔驰DRIVE Pilot的驾驶与领航系统高级工程师马蒂亚斯·凯泽(Matthias Kaiser)进行面对面的交流。

马蒂亚斯·凯泽(Matthias Kaiser):我代表梅赛德斯-奔驰德国RD部门和我在中国的RD同事,欢迎各位媒体朋友参加今天的“造星”技术课!本人是奔驰高级工程师,主要负责DRIVE Pilot驾驶领航系统等智能驾驶技术的研发,涵盖工程设计、相关系统的测试、世界各地数据的分析以及系统的推广应用。

今天我就围绕DRIVE Pilot驾驶领航系统和大家交流一下,分为以下几个环节。首先,在介绍DRIVE Pilot驾驶导航系统之前,先说一下自动驾驶从L2到L3的演变,这也代表了自动驾驶水平的变化。那么,我就全面介绍一下DRIVE Pilot驾驶领航系统。第三,为了清楚地解释DRIVE Pilot驾驶导航系统的功能,我还将介绍DRIVE Pilot驾驶导航系统所应用的传感器技术。

众所周知的梅赛德斯-奔驰S级轿车在领先技术和豪华舒适性方面不断树立新的标杆。S级车的驾驶辅助系统可以分为舒适性和安全性两部分。智能导航、距离限制等与舒适性相关的功能,能为车主带来豪华舒适的出行体验。在与安全相关的功能和系统方面,一个非常重要的功能是防止车辆与其他道路使用者之间的任何碰撞,这就像火灾危险一样。我们希望准备措施永远不必发挥作用,但应该有所准备。

未来,从L2智能驾驶辅助到L3自动驾驶的发展和演变将在世界各地发生。在此,我要强调的是,S级轿车是全球首款搭载获得国际认证的L3级条件自动驾驶系统。

相比L2级别的智能驾驶辅助和L3级别的自动驾驶,两者最大的区别在于,在L2级别的时代,驾驶者需要时刻关注系统的运行;L3时代,在某些特定条件下,系统可以接管驾驶任务,所以驾驶员可以放松——当然,他还是要根据系统要求,做好及时接管车辆的准备。为了实现自动驾驶,提高自动化程度,我们在技术和人类行为方面做了大量的研究,包括人类对自动驾驶行为的理解。

当我们设计DRIVE Pilot驾驶导航系统时,一个重要的原则是建立一个可操作的设计域,这意味着我们必须定义自动驾驶技术可以工作的条件。我们有一整套团队建设和打磨的DRIVE Pilot驾驶领航系统,通过自动驾驶技术把时间还给驾驶者,提供顶级安全舒适的驾驶体验。比如我开S级轿车的时候,用的是DRIVE PLIOT驾驶领航系统,然后用这个时间打游戏。得益于DRIVE Pilot驾驶领航系统,我们还可以按摩、发信息、和朋友聊天等等。上周,我甚至开着S级轿车接受了采访。想象一下,在拥堵的道路条件下,我们还可以利用DRIVE Pilot驾驶系统做些什么。总之,我们把宝贵的时间还给司机们了。

当DRIVE Pilot驾驶导航系统被激活时,除了仪表盘上的特殊显示外,方向盘内部的左右拇指位置也有控制按钮。白色指示灯表示DRIVE Pilot驾驶导航系统可以启用。此时,驾驶员只需按下按钮即可启动DRIVE Pilot驾驶导航系统,按钮指示灯会变成蓝绿色。我们做了大量的色彩研究,研究哪种颜色最容易让人联想到自动驾驶,最终选择了蓝绿色的指示灯来表示DRIVE Pilot驾驶领航系统的启动状态。当钥匙指示灯变红时,表示DRIVE Pilot驾驶系统无法应对当前状态,需要驾驶员重新接管车辆。比如路上遇到紧急情况,我们需要暂时让出一条紧急通道,方便警车或者其他特勤车辆快速通行。如果DRIVE Pilot驾驶领航系统识别到这种情况,就会向驾驶员发出警报,要求他接管驾驶任务。

当系统要求驾驶员接管驾驶时,不仅指示灯显示红色,音频和视频也会同步给出提示。此时,中控台上的娱乐节目等信息将停止显示,并出现一个要求驾驶员接管驾驶的图标。如果驾驶员由于严重的健康问题等原因,在多次紧急提示后,未能在有效接管时间内及时接管车辆,系统将逐渐使车辆减速,直至静止,同时点亮危险警示灯。DRIVE Pilot驾驶导航系统的使用场景通常是在堵车路段,行驶速度为60 km/h以下。在这样的路况和行驶速度下,有效的制动减速不会给后续车辆带来麻烦,直到它停下来。系统的自动制动也将是一种舒适的点制动。一旦车辆停下,奔驰紧急呼叫系统会立即启动,车辆门窗会自动解锁,方便救护人员进入。

作为一名工程师,我最喜欢分享的就是DRIVE Pilot驾驶系统背后的技术,尤其是各种传感器。在奔驰,我们坚信DRIVE Pilot驾驶领航系统要结合多种成熟的技术,系统必须具有冗余性和高可靠性,以保证系统启动后的安全性。除了摄像头和雷达,DRIVE Pilot驾驶导航系统还配备了激光雷达,它使用光学传感器来检测和捕捉前方的所有物体。我们称之为传感器聚合,比如用雷达电磁波检测距离和速度,用摄像头识别车道线和交通标志,用激光雷达检测3D环境。如果路上突然飞起一块小石头什么的,打碎了挡风玻璃,导致摄像头遮挡,那么我们还有雷达和激光雷达在起探测作用,至少可以让驾驶员有十秒钟的时间接管汽车,切换到手动驾驶模式。

除了传感器组合,奔驰还推出了高清地图和高精度定位系统。我们的高精度定位系统实际上结合了全球所有市场的定位技术。基于这些定位系统的支持,我们的高精地图精度可以达到厘米级。这也是第一张应用于生产模型的高精度地图。

DRIVE Pilot驾驶导航系统还使用了一种独特的传感器,即道路湿度传感器。湿度传感器对湿滑路面的判断将优化DRIVE Pilot驾驶系统工作参数的设置。即使有这么多先进的驾驶辅助技术,司机仍然不允许在汽车行驶时睡觉。因此,DRIVE Pilot驾驶领航系统配备了驾驶员摄像头,不仅可以监控驾驶员是否在睡觉,还可以检测到我们所说的“微睡眠”状态,并做出相应的预警。

总之,DRIVE Pilot驾驶领航系统使用30多个传感器,确保系统在拥堵路况下接管车辆的过程中,保持车辆在车道内安全平稳地行驶,支持驾驶员利用宝贵的时间进行其他操作,而不是在堵车时无所事事地等待。

DRIVE Pilot驾驶引导系统已经在德国市场投入使用。毫无疑问,我们还计划将该系统引入全球更多市场,如中国和美国。在这个过程中,从工程师的角度来看,除了相关监管部门的审批,还需要考虑各个市场道路基础设施的特殊性。在每个市场引入DRIVE Pilot驾驶引导系统时,应充分适应当地的道路基础设施,如不同的车道标志、道路基础设施、特殊应急车辆等。这意味着,在全球其他市场推出DRIVE Pilot驾驶试验系统的过程中,我们必须完成所有方面的工作。

我们总是说开奔驰是一种非常愉快的体验。我们不一定要使用智能驾驶辅助或者自动驾驶的模式,但是在交通拥堵的时候,你不妨尝试启用DRIVE Pilot驾驶领航系统,换一种方式感受时间和交通拥堵,获得更好的出行体验。

问题:在驾驶员辅助的硬件方面,奔驰如何看待激光雷达和可视化解决方案?奔驰未来会如何选择?刚才提到DRIVE Pilot驾驶领航系统配备了30多个传感器。这些传感器是如何布局的?

马蒂亚斯·凯泽:从技术上来说,我们非常重视激光雷达。我们认为激光雷达技术是一种智能驾驶辅助系统,也是奔驰DRIVE Pilot驾驶系统的重要组成部分之一。我们认为各种传感器功能需要完全的配合,比如激光雷达和其他雷达系统的配合。比如车辆行驶时,路边有一个穿着公司制服或西装的广告假人,摄像头可能会将此误判为真人。在激光雷达的帮助下,系统可以判断这是一个静止的物体,是一个广告假人。

考虑到各种极端情况,包括洗车,DRIVE Pilot驾驶领航系统配备了很多传感器系统,所以这些传感器都是精心布置的。比如有些传感器会放在保险杠后面,有些摄像头放在前挡风玻璃和后挡风玻璃后面,激光雷达安装在散热器格栅后面,车顶也有传感器。

问题:奔驰的L3级DRIVE Pilot驾驶领航系统已经在德国上市一段时间了。现在德国有没有收集到这个系统使用率的数据?从目前的数据来看,有没有发生什么意外?

马蒂亚斯·凯泽(Matthias Kaiser):目前,在道路交通繁忙的情况下,我们可以在德国超过13000条高速公路上使用DRIVE Pilot驾驶和领航系统。当然,我们不允许在非高速公路条件下使用,只有在交通拥堵情况下,车速低于60 km/h时,系统才能启动。

安全是我们在研发过程中非常重视的一个问题。为了解决这个问题,我们也花了很多时间研究人们开车时的行为和习惯。在RD的前期,我们在测试场上对驾驶行为做了大量的研究,包括一般情况下的驾驶行为和紧急情况下的驾驶行为。在RD的后期,除了专业人士,我们还邀请了一些公众人士——包括男性、女性、年轻人和老年人——参与试驾,并对他们在试驾过程中的行为进行了研究和分析。在研发后期,我们还将在柏林和斯图加特的实际路况下测试该系统。

到目前为止,我们与使用DRIVE Pilot驾驶导航系统的客户的沟通表明,他们的反馈良好。

问题:激光雷达有不同的等级,比如64线和96线的区别。奔驰L3自动驾驶系统使用的激光雷达性能如何?

马蒂亚斯·凯泽:对于激光雷达的先进性,我喜欢用电视的例子来比喻。到目前为止,每个人在购买电视机时都会强调4K功能。就像奔驰的激光雷达,目前的激光束数量处于领先水平。不过请理解,目前不方便透露我们用的是哪一款激光雷达。

问题:激光雷达和视觉雷达如何通过可见光和不可见光区分广告牌和真人?激光雷达占整个自动驾驶系统的百分比是多少?在实际应用场景中表现如何?

马蒂亚斯·凯泽(Matthias Kaiser):真实的人可以走路,当他们走路时,他们会发出微多普勒效应,雷达可以探测到这种微多普勒效应,就像救护车经过时我们听到的声音效果一样。当人们走路时,他们的脚比腿移动的速度快两倍。通过雷达波束,系统可以探测到这些信息。在摄像头和激光雷达的配合下,系统可以检测到这个人是否具有三维形状,从而确定是假人还是真人。

首先,激光雷达在使用场景中的重要性或百分比,要看具体情况。例如,当车辆通过桥洞时,激光雷达可以很好地判断桥洞或涵洞的高度是否可以让车辆顺利通过。相比之下,普通雷达只能判断基本物体。此时,激光雷达的效率会更高。其次,传感器与高清数字地图结合使用,比如“前方有车道标志的检测信号”和高清地图反馈的“桥能否过”信息一起使用。

问题:刚刚提到,如果雷达污损,激光雷达可以作为备用。那么,为什么不选择两个摄像头做备份呢?

马蒂亚斯·凯泽:我们考虑到,当有大雨时,雨刷总是工作的。这个时候,即使是安装在后视镜上的摄像头,视线和能见度也会非常差。如果安装了激光雷达,摄像头有备份,系统就不会受到能见度和雨雪的影响。

总之,我们希望每一个传感器都能在传感器聚合中得到最优利用,从而保证整个技术方案的可靠性。当然,摄像头是DRIVE Pilot驾驶系统中非常重要的一部分。前挡风玻璃上有一个立体摄像头,后挡风玻璃上有一个摄像头。除此之外,车身周围还有四个摄像头帮助我们实现泊车功能,360度检测,车道识别等等。因此,在冗余和可靠的传感器系统中,摄像机仍然是非常重要的一部分。

问题:奔驰自动驾驶系统的底层逻辑是通过自学习迭代升级还是通过工程师测试升级?

马蒂亚斯·凯泽(Matthias Kaiser):机器学习是在我们的RD阶段进行的,在整个系统开发过程中,摄像头的功能会完成多种类型的机器学习训练,从而保证系统能够准确判断哪些是人,哪些是车辆和道路基础设施。技术一旦交付,系统就没有能力继续基于机器学习的自我迭代。我的一个朋友曾经说过,我们需要告诉系统,人工智能应该知道什么,不应该知道什么。当汽车在另一个完全不同的城市和环境中使用时,我们应该确保DRIVE Pilot驾驶和领航系统能够根据当地的条件和环境提前进行适应和调整。

问题:作为工程师,你觉得硬件更重要还是逻辑软件更重要?

马蒂亚斯·凯泽:硬件很重要,尤其是硬件的冗余。除了摄像头之间的互补和冗余,车内的一些关键硬件系统也要冗余,比如转向系统、电控系统甚至电池冗余。冗余软件加冗余硬件可以实现我刚才说的自动驾驶功能。所以,我觉得硬件和软件都很重要。需要注意的是,虽然软件很重要,但是如果没有冗余的硬件系统,我们的DIRVE Pilot驾驶和领航系统是无法通过德国L3条件自动驾驶仪的认证的。

问题:目前自动驾驶辅助系统中高清地图的使用可能还存在一些问题,比如法律法规是否允许,不能实时更新,不能在车辆进入隧道或信号受到干扰时及时反馈。未来,高清地图对于自动驾驶系统的作用有多大?高清地图会成为未来自动驾驶辅助系统发展的必备因素之一吗?

马蒂亚斯·凯泽:自动驾驶功能必须配合高清地图,地图的及时更新也很重要。DRIVE Pilot驾驶导航系统使用的高清地图中有静态显示内容——包括现有道路、道路上的车道标志等。还有动态显示内容——包括实时路况中的人和车辆,道路上可能的施工,甚至临时故障车辆的出现等等。这些信息可以帮助车辆及时做出正确的响应。

此外,卫星导航数据可以匹配传感器数据和高清地图数据。例如,由激光雷达、相机、雷达和超声波传感器收集的传感器数据可以覆盖道路形状、路线、地标或交通标志信息。高清地图可以显示街道和环境的三维图像,后端数据中心负责存储和持续更新地图数据。每辆车还存储地图信息,实时与后端数据进行对比,必要时更新本地数据。因此,即使传感系统受到影响,高清地图仍然可以通过检索存储的数据,获得对周围环境的感知,从而保证定位的准确性和稳定性。

 
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