揭秘全球6大自動駕駛卡車,硬件配置及方案有哪些不同
發(fā)布時間:2017-09-06 來源:小豪 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】自動駕駛是近年以來火熱的一個話題,在世界范圍內(nèi),人們公認(rèn)自動駕駛是未來汽車行業(yè)的發(fā)展方向。無論是特斯拉的Autopilot系統(tǒng),還是前段時間奧迪新A8的L3級自動駕駛技術(shù),無不彰顯了新舊車廠對自動駕駛的探索與追求。而諸如谷歌、Uber、蘋果、百度等科技公司,也都已經(jīng)投身自動駕駛領(lǐng)域,布局著未來的汽車行業(yè)。
Mugriyev正在德克薩斯州的兩車道高速公路上駕駛著一輛18輪長途卡車,突然看到正前方幾百英尺的地方有一輛汽車以極高的速度向他駛來。Mugriyev的左邊是一條溝渠,右邊有更多迎面而來汽車,他很希望彼此都能逃過一劫,但事與愿違,那輛失控的汽車撞在了卡車上,打碎了前車軸。最后停下來時,他發(fā)現(xiàn)駕駛那輛汽車的女人已然沒了呼吸。
自動駕駛技術(shù)發(fā)展火熱,卡車界也是如此,特斯拉、奔馳等6家公司都在搞無人卡車,全球數(shù)千萬卡車司機(jī)將面臨失業(yè)!
不過目前的自動駕駛技術(shù)更多的呈現(xiàn)在乘用車之上(包括普通轎車,SUV,MPV),在交通運(yùn)輸行業(yè),卡車也占據(jù)了重要的一環(huán)。而高速行駛的卡車一旦發(fā)生車禍,造成的后果不可謂不慘烈,正如開頭講述的那樣。那么,有沒有一種方案,可以盡可能地避免或減少卡車車禍帶來的傷害呢?近年以來,各大汽車廠商和科技公司紛紛將目光瞄準(zhǔn)了自動駕駛。
車東西在梳理之下,發(fā)現(xiàn)包括特斯拉在內(nèi),至少有六家較為出名的公司在做自動駕駛卡車方面的研究。
一、全球卡車事故多發(fā),亟待解決方案
據(jù)統(tǒng)計,2016年,全國共發(fā)生卡車責(zé)任道路交通事故5.04萬起,造成2.5萬人死亡、4.68萬人受傷,分別占汽車責(zé)任事故總量的30.5%、48.23%和27.81%。我國由于人口基數(shù)大,道路情況復(fù)雜,一直被稱為交通事故最為頻發(fā)的國家。
(車禍現(xiàn)場的卡車)
資料顯示,美國去年車禍致死4萬多人,比2015年死亡人數(shù)高出6%,比2014年死亡人數(shù)高出14%,呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢。
通過后續(xù)調(diào)查,可以發(fā)現(xiàn)除了卡車自身的一些原因,更多的車禍出自于司機(jī)疲勞駕駛,違規(guī)操作等。密歇根大學(xué)交通研究院(UMTRI)的團(tuán)隊負(fù)責(zé)人Sweatman認(rèn)為,90%的交通事故是由人們的失誤操作造成的。
但遇難駕駛員的家屬則表示,司機(jī)本人也是受害者:“工時嚴(yán)重過長,感冒都無法請假”,這就導(dǎo)致了司機(jī)的疲勞駕駛。然而無論是何種原因,復(fù)雜道路環(huán)境的綜合作用下釀成的悲劇卻無法挽回。
就目前而言,自動駕駛的安全性顯然高于人工操作。那么,全球范圍內(nèi),已經(jīng)有哪些廠商或者科技公司進(jìn)入自動駕駛卡車行列,又有哪些成型的產(chǎn)品呢,下面做了一個簡單的梳理。
二、全球范圍內(nèi)六大自動駕駛卡車公司
1、特斯拉:像跑車一樣的自動駕駛卡車
全球知名電動汽車制造廠商特斯拉在本月10日宣布,已經(jīng)取得了在內(nèi)華達(dá)州進(jìn)行自動駕駛卡車測試的許可。據(jù)馬斯克介紹,特斯拉Semi將會是一個“重型,遠(yuǎn)程,半牽引卡車,具有最高載重和遠(yuǎn)距離續(xù)航,是之前從沒出現(xiàn)過的卡車。”他隨后補(bǔ)充說,“Tesla Semi將使用一堆Model 3的電動機(jī),在試駕原型車的時候,感覺就像是在開一輛跑車。”
(特斯拉自動駕駛卡車渲染圖)
暫且不去探究馬斯克所言真?zhèn)?,假如特斯拉的這個項目成功,就可以顯著降低卡車公司的燃油和維護(hù)成本。更重要的是,可以省去聘請司機(jī)的費(fèi)用,也能夠最大程度上保障行車安全,畢竟自動駕駛的安全性已經(jīng)在世界范圍內(nèi)被認(rèn)可。
目前而言,特斯拉Semi還只是一個計劃中的自動駕駛卡車,我們也無從得知具體的型號和參數(shù),據(jù)外媒爆出的消息來看,特斯拉Semi并未安裝倒車鏡,而是以攝像頭取代之,這也充分證明了特斯拉首款電動卡車的自動駕駛功能。按照馬斯克的說法,Semi會成為特斯拉今后的一個重要車型。
2、Otto:L4級自動駕駛卡車
2016年8月,Uber以超過6.8億美元的價格收購了一個叫做Otto的自動駕駛卡車初創(chuàng)公司。出于自家網(wǎng)約車業(yè)務(wù),Uber進(jìn)入自動駕駛行列是一個合情合理的事情,那么這家Otto自動駕駛卡車公司又有什么地方吸引了網(wǎng)約車鼻祖呢。
(Otto自動駕駛卡車)
Otto創(chuàng)立于2016年1月,專注于自動駕駛卡車的研究。據(jù)了解,他們的技術(shù)可以讓自動駕駛系統(tǒng)在高速公路上接管車輛,并在行駛出高速公路的時候?qū)Ⅰ{駛權(quán)還給司機(jī),這樣就可以幫助減輕長途卡車司機(jī)的工作負(fù)擔(dān)。
目前而言,Otto仍在開發(fā)無人駕駛卡車技術(shù),不過在去年秋季,就已經(jīng)完成了首個商業(yè)訂單:在科羅拉多州行駛超過120英里(約為193公里),將5000罐百威啤酒送到了目的地,還掙了470美金。
在整個行車過程中,司機(jī)只需要在高速公路上簡單地按下“engage”鍵,這輛卡車就會在L4(L4級自動駕駛指車輛完全自我駕駛和管理,小部分情況下需要司機(jī)介入)自動駕駛狀態(tài)下行進(jìn)。
從曝光的照片來看,Otto自動駕駛卡車駕駛室和拖車上安裝了三個激光雷達(dá),在保險杠上面安裝了雷達(dá),并在擋風(fēng)玻璃上方固定了高精度攝像頭。在駕駛室內(nèi)部,有各種可以禁用自動駕駛系統(tǒng)的按鈕,還有可以實時進(jìn)行導(dǎo)航的計算機(jī)系統(tǒng),不過該系統(tǒng)需要人為進(jìn)行監(jiān)控。
3、戴姆勒:全球第一輛掛牌無人駕駛卡車
嚴(yán)格意義上,F(xiàn)reightliner Inspiration是一款半自動駕駛卡車,換句話說,是在特定的條件之下,才會進(jìn)行自動駕駛。只有當(dāng)卡車在高速公路上行駛,掌握最新的情況后,系統(tǒng)才會啟動,然后卡車會與其他車輛保持安全距離,并一直待在車道上行駛。
(Freightliner Inspiration)*
假如你想讓它為超車而改變車道,顯然自動駕駛系統(tǒng)是不會同意的,除非你親自接管車輛。另外,碰到諸如大雪,車道線不清晰等情況,卡車就會發(fā)出警報,要求司機(jī)接管車輛。
Freightliner Inspiration重約40噸,是一款充滿科技元素的福萊納(Freightliner,知名美國卡車商)卡車。為了研發(fā)卡車,戴姆勒組建了一個幾十人的工程師團(tuán)隊,花了6個月時間開發(fā),最終才讓卡車行駛在內(nèi)華達(dá)的公路上。
就外觀而言,inspiration似乎和其他卡車沒有什么區(qū)別。雷達(dá)安裝在駕駛室前面,攝像頭則安裝在了擋風(fēng)玻璃上,上方的立體相機(jī)主要用來識別車道線,短程和長程雷達(dá)則嵌入到了柵格內(nèi),剛好位于車牌上方,可以用來掃描最遠(yuǎn)800英尺(約為243米)內(nèi)的障礙物。
有意思的是,該車并未配備倒車傳感器,沒有配備車輛間的通信,沒有激光雷達(dá)。使用的軟件算法還是來自于奔馳的自動駕駛乘用車,不過改程序已經(jīng)進(jìn)行了調(diào)整。
戴姆勒是奔馳的母公司,過去20年里,它一直在致力于開發(fā)自動駕駛汽車,Inspiration的大多技術(shù),包括雷達(dá)和攝像頭、計算技術(shù)、電子架構(gòu)等都可以從車道偏離報警、自適應(yīng)巡航控制技術(shù)中找到源頭。
不過在開發(fā)Inspiration時,公司又對系統(tǒng)進(jìn)行了升級,允許卡車自動調(diào)整速度。戴姆勒工程和技術(shù)高級副總裁阿肯巴克介紹說,Inspiration卡車的底層電動架構(gòu)有點(diǎn)像衛(wèi)星中心控制樞紐。
一般來說,車輛的速度控制,車道保持都是由汽車自身運(yùn)行的,但是中心設(shè)備會監(jiān)管每個組件的運(yùn)行情況,做出高級別決定(比如何時告訴人類司機(jī)應(yīng)該接管汽車了)。
需要指出的是,F(xiàn)reightliner Inspiration同時也是世界上第一臺獲得授權(quán)的半自動駕駛卡車。
4、Waymo:和擎天柱神似的自動駕駛卡車
論及自動駕駛,就少不了搬出谷歌來說事情。今年6月初,谷歌旗下的自動駕駛公司W(wǎng)aymo確認(rèn)了自家正在研發(fā)自動駕駛卡車的傳聞,不過并沒有放出更多的內(nèi)容。不久后,國外汽車博客Jalopnik展示了一組Waymo家自動駕駛卡車的照片。
(外媒對Waymo卡車的解讀)
從圖片上來看,這輛卡車基于Peterbilt彼得比爾特的579型卡車改裝而來,而著名的擎天柱,就是基于彼得比爾特389型改裝而來,可以說二者是“堂兄弟”。在該輛卡車車頂上,安裝了一個黑色架子,上面包含了一個激光雷達(dá),兩個毫米波雷達(dá)。而在車牌上方,也有一個毫米波雷達(dá)。
雖然曝出的照片質(zhì)量并不高,無法得知車輛還裝有哪些傳感器,不過根據(jù)Waymo在自動駕駛汽車方面的經(jīng)驗來看,這輛卡車的車頂肯定還有GPS定位模塊,擋風(fēng)玻璃上有用來識別紅綠燈、車道線的攝像頭矩陣等,在車身后部和兩側(cè),應(yīng)該還會有一些中短距離毫米波雷達(dá)和近距離的超聲波雷達(dá)。
雖然暫時沒有更多關(guān)于Waymo自動駕駛卡車的消息,但身為自動駕駛行業(yè)先行者的谷歌,勢必會為自家自動駕駛卡車提供更多的技術(shù)和經(jīng)驗支持。
5、沃爾沃:多場景自動駕駛卡車
沃爾沃也在進(jìn)行自動駕駛卡車的開發(fā),不同的是,沃爾沃顯然具有更大的布局和野心。
2016年9月5日,沃爾沃首次公開展示了自家的自動駕駛卡車技術(shù)。出現(xiàn)在現(xiàn)場的一共有三輛沃爾沃卡車,排在隊伍前面的卡車需要進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)和控制,后米的兩輛可以實現(xiàn)自動駕駛。
據(jù)了解,每輛車之間的距離較近,相隔1秒車程,三輛卡車可以自己選擇間距,但必須要保證中間無障礙,也就是說,使用該技術(shù)的三輛卡車動作同步,距離固定。
除了在商用車領(lǐng)域開發(fā)物流行業(yè)的貨運(yùn)卡車之外,沃爾沃還設(shè)計了各種專用領(lǐng)域的自動駕駛卡車。
(沃爾沃自動駕駛礦車)
同樣是發(fā)生在去年瑞典,沃爾沃在北部的一個1320米深的礦井中測試了自家的自動駕駛卡車,需要指出的是,這也是世界上第一輛地下礦用自動駕駛卡車。據(jù)了解,該輛自動駕駛卡車裝有多個激光雷達(dá),基于GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和上傳到車載電腦系統(tǒng)的高精度礦井地圖,使得車輛在光線微弱、地形復(fù)雜的環(huán)境中得以順利行駛。
(沃爾沃自動駕駛垃圾運(yùn)輸卡車)
不僅如此,沃爾沃還在今年同瑞典的一家廢品回收公司合作,為其開發(fā)了一款自動駕駛垃圾運(yùn)輸卡車,用以節(jié)省人力和物力。此款自動駕駛垃圾卡車配備有360度的攝像頭和傳感器,在前行和倒退時都能躲避障礙物,即使遇到了突發(fā)事件也能及時停車。
卡車在工作時,進(jìn)入街道區(qū)域后,會接收當(dāng)?shù)鼗景l(fā)送的地圖和道路情況,再結(jié)合實時GPS技術(shù),就能實現(xiàn)在街道上的自動駕駛。
(沃爾沃自動駕駛農(nóng)作物運(yùn)輸卡車)
除了以上的兩款卡車,沃爾沃還開發(fā)了一款協(xié)助收割農(nóng)作物的自動駕駛卡車。工作原理和以上兩款卡車類似,需要GPS和高精度陀螺儀及高精度地圖的支持。
如此看來,自動駕駛卡車不僅是在商用領(lǐng)域大有可為,在專有領(lǐng)域也可以大顯身手。
6、圖森未來:國內(nèi)自動駕駛物流卡車
圖森未來是北京的一家科技公司,定位于為物流運(yùn)輸提供自動駕駛技術(shù)的運(yùn)營商,向承運(yùn)人提供限定路段的L4級別自動駕駛。
具體來說,圖森作為運(yùn)輸服務(wù)提供方,會按照客戶要求,向上游車廠提出包括傳感器方案配置、數(shù)據(jù)融合、決策分析、控制流程在內(nèi)的定制化方案,然后將車賣給客戶,并在后續(xù)承擔(dān)車輛行駛中的安全責(zé)任,以及負(fù)責(zé)高頻的軟件系統(tǒng)更新和兩至三年一次的硬件升級。
(圖森的自動駕駛貨車)
不同于以64線激光雷達(dá)為主傳感器的業(yè)內(nèi)主流駕駛系統(tǒng)開發(fā)商,圖森使用的是與特斯拉Autopilot相似的計算機(jī)視覺感知方案。同時在傳感器上,圖森使用了GPS、IMU、五臺攝像頭和四臺毫米波雷達(dá)。
值得一提的是,今年8月3日,圖森未來獲得了顯卡巨頭英偉達(dá)的投資,這也說明了自動駕駛卡車方案的可行性。 三、玩法不同,策略各異
仔細(xì)看完以上六家具有代表性的公司,不難發(fā)現(xiàn)他們在自動駕駛卡車方面的差異點(diǎn)。
1、硬件配置不同
以上六家可以簡單地分為兩個派系:使用激光雷達(dá)和不使用激光雷達(dá)。前者包括Waymo、Otto和沃爾沃,后者則包含特斯拉、戴姆勒和圖森未來。目前主流的自動駕駛方案都會采用激光雷達(dá)作為自己的“眼睛”。不過激光雷達(dá)由于造價較高,難以量產(chǎn)等缺陷,不可避免地會增加自動駕駛成本。相比之下,特斯拉和圖森未來的自動駕駛方案則更多的采用計算機(jī)視覺感知方案,依靠攝像頭、毫米波雷達(dá)等傳感器也能夠達(dá)到較好的效果。
(激光雷達(dá))*
2、車輛應(yīng)用領(lǐng)域不同
大部分的自動駕駛卡車公司都專注于商用化的卡車研究,通俗來講,是專注于物流行業(yè)的卡車研發(fā)。但相比之下,沃爾沃顯得較為“另類”。沃爾沃在進(jìn)行商用卡車研究的同時,也專注于專用領(lǐng)域的自動駕駛卡車研發(fā)。譬如自動駕駛采礦車,自動駕駛垃圾運(yùn)輸車和自動駕駛農(nóng)作物運(yùn)輸車。多領(lǐng)域同時推進(jìn),顯示了沃爾沃在自動駕駛方面布局的野心,也是沃爾沃自動駕駛方案的特殊之處。
3、自動駕駛方案不同
在這里不得不再次提及沃爾沃,與其他的玩家不同,沃爾沃展示了自家自動駕駛卡車的行進(jìn)狀態(tài):排列行駛,保持間隔,同步推進(jìn)。這一方案的優(yōu)勢顯而易見:排隊前進(jìn)可以減少風(fēng)阻,有利于后面跟隨車輛減少能耗,車輛間的協(xié)同能夠保持車隊的穩(wěn)定性。特斯拉最新公布的自動駕駛卡車方案里面也提及了“跟隨”方案,整體來講與沃爾沃采用的方案異曲同工。這種方案類似于遷徙的雁群,有“頭雁”領(lǐng)航,其他大雁跟隨,能夠最大化地減少消耗,保持整體速率。
4、車輛動力形式不同
以上六家,出特斯拉外均采用的是傳統(tǒng)能源驅(qū)動,而特斯拉Semi采用的是電力驅(qū)動。與傳統(tǒng)能源相比,電力驅(qū)動更為潔凈,能量轉(zhuǎn)換更加徹底。特斯拉電動汽車的成功,證明了電力在卡車動力方面的可行性。與特斯拉類似,國內(nèi)的比亞迪、東風(fēng)、一汽等汽車廠商,也都有自家的電動卡車產(chǎn)品,根據(jù)實際效果來看,電動卡車方案完全可行。所不同的是,特斯拉在電動卡車的基礎(chǔ)之上,又添加了自動駕駛方案。
(特斯拉電動自動駕駛卡車)*
四、自動駕駛卡車所面臨的挑戰(zhàn)
不過,自動駕駛卡車也面對這相當(dāng)大的挑戰(zhàn),在出東西看來,主要有以下三方面。
政策性限制,自動駕駛在世界范圍內(nèi)并未有明確的法律規(guī)定,很多國家甚至不允許自動駕駛汽車上路,更不用提在高速公路上進(jìn)行自動卡車測試。就連政策相對寬松的美國,進(jìn)行自動駕駛測試也是有相當(dāng)性的限制條件。政策的限制使得自動駕駛卡車測試只能在特定的地點(diǎn)進(jìn)行,這就導(dǎo)致測試不具有普遍意義。
技術(shù)性限制,盤點(diǎn)來看,目前自動駕駛玩家主要集中在乘用車方面,無論是諸如奧迪寶馬等傳統(tǒng)車廠還是特斯拉等新造車公司,自動駕駛更多地應(yīng)用在轎車、SUV等小型車方面?,F(xiàn)階段的自動駕駛卡車技術(shù)更多的是從乘用車方案里轉(zhuǎn)化而來,針對卡車專門打造的方案可謂少之又少。
資金流短缺,自動駕駛是一件比較燒錢的工程,無論是激光雷達(dá),還是高精度地圖,背后都需要充裕的資金支持。只有足夠有實力的公司才能夠進(jìn)行自動駕駛測試,這就導(dǎo)致自動駕駛卡車進(jìn)入門檻較高,目前無法形成規(guī)?;a(chǎn)和使用。
如此看來,自動駕駛卡車的發(fā)展依然面臨著不小的壓力。但不可否認(rèn),隨著自動駕駛技術(shù)的成熟,越來越多的有利條件正在形成,有理由相信在不久的未來,自動駕駛卡車能夠承擔(dān)更多的運(yùn)輸任務(wù),奔馳在高速公路上。 結(jié)語:即將改變行業(yè)的自動駕駛卡車
到目前為止,絕大部分的自動駕駛?cè)匀惶幱跍y試階段,雖然你有機(jī)會乘坐Uber投放在匹茲堡附近的無人駕駛汽車,在新加坡搭乘無人出租車,但終究無法在日常生活中大規(guī)模接觸到自動駕駛。
毋庸置疑的是,技術(shù)的進(jìn)步與成熟肯定會帶來行業(yè)的革新。譬如自動駕駛卡車技術(shù)一旦成熟和推廣,就會給卡車司機(jī)帶來嚴(yán)重的挑戰(zhàn),有可能改變貨運(yùn)路線、時間表及交貨時間。
自動駕駛卡車還會影響著監(jiān)管機(jī)構(gòu),立法者,保險公司等多個行業(yè)。所以這個是一個系統(tǒng)化,多個領(lǐng)域均有聯(lián)系的大事件。從另一個角度來看,自動駕駛卡車能夠利用隊列前進(jìn),這對節(jié)約資源,節(jié)省資金、保護(hù)環(huán)境來說,又會產(chǎn)生積極的影響。
總而言之,自動駕駛卡車對整個運(yùn)輸行業(yè)都會有著巨大的影響,甚至?xí)淖冃袠I(yè)的格局。
(來源:智東西)
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