相信大家對「自動駕駛」這個概念都不會感到陌生,無論是在各類科幻題材的影視作品中,還是在各大科技公司的未來設想中,它都是一個不可或缺的部分。
比如在《生化危機1》的開頭,導演就通過一個全自動駕駛的黑色車隊,來展現了保護傘公司的高超科技,這對於那個年代的觀眾而言,簡直就是無與倫比的亮點。
又比如特斯拉在前幾年推出的自動駕駛模式,以及各大社交平台上曬出的範例,這些都讓人們對自動駕駛產生了憧憬。
但遺憾的是,我國在自動駕駛的關鍵技術------雷達方面,仍沒有完全站穩腳跟,這也是我國和全社會自動駕駛之間的距離。
那這究竟是怎樣的一項技術,我國還能完成趕超嗎,且讓我們從自動駕駛本身說起。
自動駕駛:逐步突破的新科技
自動駕駛,顧名思義,就是一種能讓汽車實現自主行駛的技術,再通俗地說,就是可以讓車輛自己在路上奔跑,且無需人類操控的科技。
這聽起來很像是汽車駕駛層面的突然革新,但按照現有的發展進程來看,這其實是一場循序漸進的技術突破。
這主要是因為,目前科技界根據自動駕駛的操作者、支援者以及適行區域的不同,已經將自動駕駛分為六個等級,分別是l0、l1、l2、l3、l4、l5。
其中,l0指的就是無自動駕駛,即全人工駕駛,人類駕駛者需要全權駕駛車輛,而駕駛系統並不會提供任何形式的幫助。
l1和l2則是部分自動駕駛,在這兩個分級中,駕駛系統會為人類駕駛員提供方向控制或者動力控制,又或者兩項都能提供,比如在l2的分級中,駕駛操作者就已經從「人類」變更為「系統」,也就是說,在l2的分級中,自動駕駛系統已經可以勝任車輛的主要操控者角色,人類則淪為協同操控。
而到了l3和l4,便就是成熟的自動駕駛級別了,在這兩個分級中,駕駛系統已經可以完成所有駕駛操作,人類在車輛的駕駛過程中,已經轉變為「顧問」的角色,即只需要回答自動駕駛的問答,比如路線的選擇,以及速度的限定等。
當然,若是完全的l4等級,那人類甚至可以不用自主選擇駕駛模式,因為,自動駕駛系統會代替人類給出最優方案,只是該項功能只允許在特定駕駛區域實現。
至於最終的l5等級,駕駛系統則可以全權替代人類駕駛,無論是路線選擇,還是速度操控,又或是停車位的爭取,人類都無需操心。
而且,更為關鍵的是,相較於l4的特定區域自動化,l5根本就沒有區域限定,就算是在地下停車場和山路這樣的特殊路段,自動駕駛系統都可以照常工作,實現真正意義上的全自動駕駛。
不過,就眼下的研發進度來看,人類距離l5級別自動駕駛的落地還非常遙遠,因為從嚴格意義上來說,眼下人類能算作成熟的自動駕駛系統,其級別也只能達到l2。
更為關鍵的是,在自動駕駛的分級中,l2到l3正好是一次飛躍,可遺憾的是,人類社會似乎還沒有做好完全進入l3級別的準備。
l2到l3:科技方向存在分歧
首先,我們需要清楚的是,自動駕駛等級從l2到l3,它們之間主要存在兩個難點,那就是法規和技術。
法規,這個很好理解,指的就是針對自動駕駛而施行的法律法規,比如因自動駕駛而導致的傷亡,其責任如何劃分;又比如自動駕駛適行區域的劃定等等,這些都是法規方面的問題。
有人可能會提出疑問:為什麼從l0到l2時,不需要新法規,而到了l3卻有了法規需求了呢?
事實上,這個問題的答案,其實也正是l3和l2之間最核心的區別,那就是進行駕控環境的監控者到底是人類,還是自動駕駛系統。
簡單來說,在l2級別的自動駕駛中,系統雖然能夠控制方向和速度,但對車輛周邊情況進行把控的主體仍然還是人類。
可若是來到l3級別,那完成環境把控的主體,就需要變更為系統,人類需要做的,僅僅是回答系統的問詢即可。
這意味著,人類在整個駕駛過程中的地位會逐漸邊緣化,那一旦發生事故,與人類駕駛員的關聯性就會有所削弱,甚至,還會出現系統全責而人類無責的情況。
同時,系統本身就具有不確定性,這預示著,若是不進行自動駕駛區域劃分的話,那對於其他行人的生命安全是極其不負責任的。
因此,從l2到l3級別,法規是首當其衝的難關,但值得慶幸的是,各國為了能儘快落實自動駕駛,都紛紛出台了適應性政策,比如我國在2022年8月時,就發布了《關於做好智能網聯汽車高精度地圖應用試點有關工作的通知》。
根據該文件的內容,我國將在廣州和深圳等地,建立固定的自動駕駛適行路線,以及特定的試行模式,以確保我國自動駕駛的測試能夠順利開展。
從這一點來看,法規這項難點已經逐步得到解決,而除去法規一項後,便只剩下技術這一關了,而技術難關的關鍵則只有一項,那就是激光雷達。
自動駕駛所用的激光雷達,全稱為車載激光雷達(lidar),其原理和其他雷達相似,只是它發射出來的是激光,即通過激光碰撞物體的折射,來判斷該物體的大小,以及與車身間的距離。
同時,這種激光雷達還具備相當的信息處理能力和傳輸能力,這意味著,它能夠對探測信息進行解析,並將其上傳到衛星終端和車輛終端,以便於自動駕駛系統做出反應。
所以,我們其實能將激光雷達,理解成自動駕駛的眼睛,它能夠替代先前人類的目視判斷,從而讓自動駕駛系統也具備對環境的判斷能力。
不過,科技界中對激光雷達的運用仍存在爭議,即「弱感知+超強智能」與「強感知+強智能」的兩個方向。
其中,「強感知+強智能」模式強調必須要使用激光雷達,正如其名所述,這種模式需要超強的對外感知能力,而能夠做到這一點的便只剩激光雷達,目前谷歌自動駕駛選擇的就是該方向。
而另一種「弱感知+超強智能」模式,則更強調智能分析的作用,即通過普通雷達來對環境信息進行基本的收集,之後交予超智能終端進行分析處理,從而得出最優的路線和駕駛方法,現在最具代表性的採用者,便就是特斯拉。
這兩種模式從本質上來說,都是實現自動駕駛的辦法,且各具利弊,比如激光雷達的難點就在於造價貴,且技術具有壟斷性,要知道,世界激光雷達市場基本都被velodyne公司壟斷。
也就是說,無論是哪一家企業想突破自動駕駛,都需要從velodyne購入激光雷達,而這家公司作為行業「獨角獸」,在價格方面就顯得尤為自信。
而velodyne在價格方面的自信,也就導致這種自動駕駛模式的成本非常高,要想投入實際運用,就過不了價格這一關。
當然,或許也正是源於這一點,所以該模式一直未能投入實際運用,反倒是特斯拉在越過了激光雷達後,已經率先讓用戶實現了自動駕駛,只是礙於終端智能性不高,從而造成了不少自動駕駛事故,惹得多國紛紛禁用特斯拉的自動駕駛。
中國的自動駕駛:或許能彎道超車
然而,無論是谷歌為代表的「強感知+強智能」,還是以特斯拉為代表的「弱感知+超強智能」,我國在技術層面幾乎都沒有基礎,尤其是激光雷達領域,我國起步非常晚,核心技術掌握實在太少,要想實現自研自產,還有很長一段路要走。
正如《中國科技信息》雜誌在文章中所述:
「在激光雷達領域國貨幾乎沒有話語權。」
但根據我國科技發展的速度來看,未來是必然能夠追上歐美步伐的,只是所用事件或許要稍長一些。
不過,值得一提的是,我國的自動駕駛目前已經走出了「第三條路」,那就是「車路協同」模式。
這種模式和以上兩種模式最大的區別,就在於車路協同是讓路也同樣變得智能,舉個簡單的例子,一輛自動駕駛的汽車在路上行駛時,它不需要依賴激光雷達來感知路況,道路上設置的感測器會主動發送路況信息給車輛終端。
換句話來說,車路協同模式下,激光雷達就不再是必備項,反倒是全覆蓋的5g網路,以及超強道路基建才是重中之重。
顯然,相較於研發激光雷達,5g網路和道路的建設,才是我國的核心強項,因此,在車路協同模式的加持下,我國很可能將會完成自動駕駛方面的「彎道超車」。