截至 2018 年初,市面上几乎所有的汽车都配有踏板和方向盘。这听起来可能很显而易见,但自动驾驶汽车即将来临,通用汽车已经宣布将在 2019 年款车型中推出完全无法由人类驾驶的汽车。虽然汽车的完全自动化比以往任何时候都更接近,但要全面取代我们的日常用车,仍然需要数年时间。
早在 2014 年,一个名为 SAE International 的组织发布了一份名为《陆地车辆自动驾驶系统术语分类和定义》的文件。听起来像是机器人命名的,但它目前是描述各类汽车自动化水平的标准。它目前是美国国家公路交通安全管理局使用的标准,并在旨在统一美国自动驾驶技术的立法提案中被直接引用。
级别从 0 到 5,最低级别包括没有任何自动化的功能,就像你在经典肌肉车中发现的那样,而 5 级则是完全自动化,在这种情况下,汽车可以处理驾驶的每一个部分,无论道路或环境条件如何。
你可以在 SAE 网站上看到完整的级别细分,但这些步骤相当直接,代表着汽车机器人大脑在无需人类干预的情况下可以做出决定的数量逐渐增加。
简而言之
0 级: 您负责一切,包括加速、制动、转向以及驾驶或操作汽车过程中涉及的任何其他事项。
1 级: 您仍然做出所有驾驶决定,但您会获得一些基本功能的帮助,例如巡航控制。
2 级: 您仍然需要时刻将手放在方向盘上,眼睛注视道路,但汽车可以为您做出一些辅助性的改变,例如自适应巡航控制,它可以根据感知的路况调整速度。
3 级: 这个级别包括你在特斯拉中找到的“自动驾驶”模式。汽车可以在特定情况下做出大部分驾驶决定,但有时需要人类驾驶员接管并做出判断。
4 级: 在这种情况下,汽车可以自行驾驶——无需抓紧方向盘或踩踏板。然而,这些车辆的范围是有限的,需要稳定的条件和熟悉的环境,这些环境不会发生变化而干扰导航系统。
5 级: 汽车可以自行前往任何需要去的地方,并仅使用其系统来应对各种情况。
我们现在处于什么阶段?
SAE 首席产品官 Frank Menchaca 表示:“如果你有一辆 2017 年的汽车,很可能它内置了一些 2 级部分自动化功能。“1 级包括像巡航控制这样的常见功能。上升到 2 级,部分自动化包括在特定情况下为您提供转向、加速或减速方面的辅助系统。”
目前,2 级是许多汽车制造商的“甜蜜点”,包括福特,它将其重新设计的 Edge SUV 打造成了 2 级自动驾驶汽车的典范。标准车型配备了三个摄像头、十二个独立传感器和三个雷达,每个都实时将数据输入汽车内部的计算机模块。
福特驾驶辅助技术经理 Scott Lindstrom 表示:“你仍然需要将手放在方向盘上并保持警惕。”
紧急转向控制是 1 级自动驾驶的一个很好的例子。Lindstrom 说:“如果驾驶员选择绕过前方车辆,他们通常会很晚才这样做。”“你启动了转向过程——系统实际上并没有为你做任何转向。”它确实会调整方向盘的阻尼,以便比标准驾驶条件更快地转弯。它还会提醒稳定性控制系统,在急转弯时保持车辆稳定。
不过,Edge 和许多其他驾驶辅助汽车一样,在自适应巡航控制模式下可以为您进行一些制动。Lindstrom 说:“如果汽车感应到可能的碰撞,它会向驾驶员发出警告并预先激活制动系统。“如果驾驶员仍然没有反应,我们将自动刹车。”
接近 3 级
事情开始变得复杂起来。“目前,汽车可以自动加速、转弯和制动,但它们仍然需要人类的注意和干预,”Menchaca 说。“文献表明,当人们不再负全责时,他们的反应时间往往会变长。我们需要更长的时间才能重新参与和做出反应。”
2017 年 9 月,美国国家运输安全委员会 (NTSB) 发布了一份关于涉及特斯拉的致命事故的报告,当时该车辆启用了交通感知巡航控制和 Autosteer 车道保持系统,并将责任归咎于驾驶员和车辆的导航技术。因此,尽管它得出结论认为“驾驶员未专注于驾驶任务”,但它也指出“特斯拉 Autopilot 系统监控和响应驾驶员与方向盘交互的方式,并不是确保驾驶员参与的有效方法。”
这种被称为 3 级的“有条件自动化”,留下了很多出错的空间。一旦进入 4 级,系统在大多数驾驶模式下几乎可以处理一切,包括所谓的“故障安全性能”,即出现严重问题时。
何时才能达到 4 级及以上?
预测自动驾驶汽车全面取代的确切时刻很棘手,因为涉及的变量太多,从技术就绪程度到其克服人们控制自己车辆的愿望的能力。
在技术方面,目前正在进行大量的冗余研究,以获得竞争优势。Menchaca 说:“公司正在测试所有这些自动化技术,但没有多少共享。”
另一个挑战是基础设施。4 级汽车需要汽车制造商以外的东西,例如智能交通信号灯和监控系统。Menchaca 问道:“当积雪覆盖车道线时,你如何应对自动驾驶汽车寻找车道线?”
Waymo—隶属于谷歌母公司 Alphabet—目前在实现真正的自动驾驶汽车方面大致位居通用汽车之后,与福特不相上下。对于一个并非真正涉足汽车行业的公司来说,这令人印象深刻,但其自动驾驶小型货车(您可以在上面的视频中看到)能够完成一些令人印象深刻的事情。
福特表示将在 2018 年测试自动驾驶技术,但其目标是在 2021 年推出一款全自动出行共享车辆的量产版。通用汽车希望其 2019 年款 Cruise AV 自动驾驶汽车(没有任何踏板或方向盘—它确实有一个紧急按钮,可以在紧急情况下关闭汽车)能够符合联邦机动车安全标准中概述的修订指南。目前,每年只有 2,500 辆自动驾驶汽车可以获得上路运营豁免,汽车制造商表示,如果不变,这将阻碍技术的发展。
然而,这些法规并没有阻止汽车公司设想出引人注目的车辆。就在上周,在 2018 年 CES 展上,丰田推出了一款名为 e-Palette 的概念车,该车将支持各种全自动车辆,涵盖从通勤乘客到披萨外卖店的各种应用。
Menchaca 说:“看看 2011 年的一辆典型汽车,再看看 2018 年的汽车,在驾驶员辅助方面,体验截然不同。我们在很短的时间内取得了长足的进步,并且预计这种趋势将继续下去。”