在汽车中寻找恰当的自动化程度的棘手之处

自动驾驶汽车联盟创新实验室主任表示,在涉及自动驾驶汽车时,应该始终有人在场进行干预。
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Ariya,一款电动汽车。日产

坐落于加州高科技硅谷心脏地带的 联盟创新实验室,是日产、雷诺和三菱合作的场所。该中心是与能源、材料和智慧城市相关的项目从构想到概念的实验室,所有这些都着眼于汽车的自主性。

实验室全球总监 Maarten Sierhuis 对日产在电动和软件驱动汽车日益普及的情况下所能提供的产品,既充满热情又脚踏实地。这并非好莱坞在《少数派报告》等电影中描绘的、以末日机器人为中心的未来。

“给我看一个没有人在回路中的自动驾驶系统,我就给你看一个无用的系统,”Sierhuis 对《PopSci》俏皮地说。“自主性是人类创造的,也是为人类服务的。认为你有一辆自动驾驶汽车在路上行驶,而它永远不需要与任何人互动,这是一种愚蠢的想法。”

来自太空的启示

Sierhuis 曾在海牙和阿姆斯特丹大学接受教育,他是人工智能和认知科学专家。十几年来,他一直是 NASA intelligent systems 的高级研究科学家。在那里,他参与发明了一种基于 Java 的编程语言和人类行为模拟环境,该环境被用于 NASA 的国际空间站任务控制中心。

Sierhuis 表示,根据他的经验,预计某些系统会发生故障是明智的。“我们需要考虑到会发生故障,因此我们需要为故障进行设计,”他说。“现在,做到这一点的一种方法——汽车行业很早就一直在这样做——是构建冗余系统。如果一个系统发生故障,我们有另一个系统会接管。”

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一项研究领域是 日产与日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 合作,为 NASA 开发无人驾驶探测车原型。该探测车基于日产最新的电动汽车 Ariya 上使用的全轮驱动控制技术(称为 e-4ORCE),配备前后电机,以应对崎岖的地形。

Sierhuis 称 Ariya 是日产迄今为止最先进的汽车。这是将实验室所有正在研发的技术整合到实际产品中的一个垫脚石。他和团队已经从使用 Leaf 转向使用 Ariya 进行实践研究,甚至 模拟月球尘埃 来测试系统在太空中的能力。

“没有人在回路中,就没有自主性”

一些购车者对自动驾驶技术存在不信任感,这在特斯拉所谓的 “完全自动驾驶”汽车 发生几起备受瞩目的事故后被放大了。

“原始设备制造商很难决定在哪里以及如何将这项技术推向市场,”Sierhuis 说。“我认为这也是它尚未到来的部分原因,因为从零或第一步直接跳到完全自动驾驶负责任吗?也许这不是教会人们如何与自动驾驶系统互动的好方法。”

从实验室团队的角度来看,社会正在经历一个学习曲线,因此团队正确保技术得到循序渐进和负责任的推出。Sierhuis 表示,日产的做法是仔细校准其系统,使汽车不会完全接管。计算是为人类开发的,而人类处于中心位置,它应该始终是关于这一点。这不仅仅是关于系统本身;驾驶仍然应该是有趣的。

“没有人在回路中,就没有自主性,”他说。“你应该能够自己驾驶,也许让自动驾驶系统成为你的副驾驶,让你成为一个更好的驾驶员,然后在你想用的时候使用自动驾驶,在你想要的时候享受驾驶的乐趣。不应该是非此即彼。”

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Ariya 配备了日产最新的驾驶员辅助套件,通过七个摄像头、五个毫米波雷达和 12 个超声波声纳传感器增强其精度。高清 3D 地图可以预测路面情况,在某些道路上,日产表示驾驶员可以放开方向盘。但这并不意味着可以打瞌睡;驾驶员注意力监测器可确保驾驶员仍保持专注。

新的驾驶员辅助技术引发了关于技术和未来驾驶员之间关系的问题:如果有人学会了使用全套自动驾驶功能来驾驶,然后尝试驾驶一辆不具备这些技术的汽车,他们会感到困惑吗?最终,他说,这是行业尚未完全解决的一个话题。

让城市更智能

联盟创新实验室也在研究电动汽车运行的道路和城市。“智慧城市”将智能集成到汽车和基础设施中,从而实现电动汽车倡导者所设想的未来。例如,将智能添加到环境中意味着,一个 交叉路口 可以被编程为与一辆软件驱动的汽车进行交互,该汽车在有 行人的过路口 右转。自动驾驶系统可以提醒驾驶员注意潜在的危险情况,从而保护驾驶员和附近人员免受悲剧的发生。

让城市更智能的另一种方法是提高整体能源效率。根据能源信息局 (EIA) 的数据,普通家庭每天消耗约 20 千瓦时。日产新款 Ariya 配备 87 千瓦时电池,足以支撑家庭使用四天。Sierhuis 表示,目前我们面临一个约束优化问题:汽车电池可以储存大量的电能,并以双向方式与电网共享,但我们还没有找到有效的方法来做到这一点。

此外,汽车电池比家庭使用的功率更大,并且在报废之前使用寿命有限。然而,这并不意味着电池在那时就成了废物;相反,它们在第二次生命中仍然具有相当大的能量潜力。自 2018 年以来,日产一直利用新的和用过的 Leaf 电池与强大的太阳能阵列协同工作,为 阿姆斯特丹的一个大型足球场(约旦·克鲁伊夫竞技场) 提供电力。同年,日产与英国政府启动了一个项目,在英国安装 1,000 个车辆到电网的充电点。这只是该品牌及其实验室视为克服随着电动汽车普及而出现的全球基础设施问题的一种方式的缩影。

通过结合电动汽车电池和智能技术,日产设想了一种车辆与人类和电网沟通的方式,以便在太空和地球上共同管理系统。

 

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Kristin Shaw

特约撰稿人

Kristin Shaw自2022年起为Popular Science撰写汽车相关文章。在成为一名专注于汽车的记者之前,她在电信、科技和航空领域积累了丰富的经验。


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