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来看看国内首个不会让主人超速吃罚单的自动驾驶辅助技术

2020年08月21日 14:57:10
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文/韦波

之前参加福特科技体验日,福特拿出了SYNC+车机系统和Co-Pilot360系统。

福特说SYNC+ 是“合资品牌最好用的车机系统,没有之一”——此乃官方原话,绝无杜撰。

我好奇地问福特SYNC+的技术团队,为啥把范围划定在“合资品牌”中,得到的回答却是,其实我们很想说SYNC+是全中国最好用的车机系统,但是这个太绝对了,做人要低调……

福特果然很低调。

SYNC+并不是国外SYNC 3或SYNC 4的升级开发版,而是根据中国市场使用百度内核重新开发的一个车机系统,只不过被冠以“SYNC”的称谓而已。国外的SYNC系统都支持苹果CarPlay协议,但SYNC+不支持,由此就能看出差异所在。

有失必有得,除了支持远程控制和智能家居互联之外,SYNC+最大的本领就是相当强大的语音识别能力。不仅可以随时打断,持续输入,还支持直接用语音设置导航途径点,甚至支持中外语音混合输入。

啥叫“中外语音混合输入”?还记得当年赵本山的台词吗——“哈喽啊,饭已经OK了,下来咪西吧”——这就是典型的中外语音混合输入。国内大部分中文车机系统都做不到这一点。关于SYNC+的表现,咱们不妨通过一段视频来了解。

在语音输入表现这一块上,SYNC+的确是做到了“前无古人”,这也是福特敢于自诩“最好”的底气。

不过对于中外语言混合输入,福特工程师表示目前只能支持中英文语音混合输入,暂不支持“咪西”这个语种。

不过体验下来,在SYNC+上其实还是可以挑出骨头的。首先是不支持车窗语音控制,福特工程师说,其实这项功能实际使用率并不高,因为很多司机更习惯于用手直接控制车窗开闭,因为会更快。

对于这一解释我觉得说得过去。不过不能用语言控制天窗的开闭,就是个硬伤了,因为行驶过程中司机如果用手指控制天窗开闭,会更大程度分散驾驶注意力,而且天窗开闭的过程也比较漫长。

总而言之,在SYNC+只能挑出两块骨头,其一就是不支持苹果手机的CarPlay协议,要知道国内苹果手机用户数量其实不少;其二就是不能用语音开天窗——其实这属于功能模块软件的范畴,要想解决不难,相对而言,如何做到支持CarPlay协议才是SYNC+最令人头疼的问题。解决好这个问题,SYNC+就真的是“国内最好用的车机,没有之一”了。

相对于SYNC+系统上还能挑出一些骨头,我倒是更倾向于将目前福特的Co-Pilot360系统称为目前世界上“最好用”的L2级自动驾驶辅助系统——相对于SYNC+技术团队的高调,Co-Pilot360的技术团队实在是太低调了,看着都让人从心底觉得可怜。

其实Co-Pilot360是诸多智能驾驶辅助系统的合集,例如系统内置了C-V2X接口,可以和红绿灯等道路设施实现物联网连接,从而开发出中国独有的绿灯提醒功能。很多司机都有这样的体验,等红灯时看手机或是和车上的其他人聊天,绿灯亮起浑然不觉,直到后面有车哔一声才手忙脚乱起步。所谓的绿灯提醒功能,就是针对这种场景设计的,该功能可以在绿灯亮起前2-3秒对司机进行提醒。

此外,Co-Pilot360还能做到根据前方红绿灯所剩的时间来规划车速,这一功能的开放则需要政府部门的介入,毕竟道路上的红绿灯不归福特管。

总之,Co-Pilot360能实现很多功能,但这里我们只重点探讨其L2自动驾驶辅助功能。

Co-Pilot360可以在车道内实现自动居中行驶,拥有全速段ACC自适应巡航以及自动刹车等功能……从表面上看,充其量算是L2级别的自动驾驶辅助系统。

和目前市面上一些被称为“L2+”或“L2.5”的自动驾驶辅助系统相比,福特Co-Pilot360还差一个前车轨迹跟行功能。

之前试驾某品牌车型的时候,就感受过前车轨迹跟行功能——即当高速公路上的车道线出现严重磨损,或是行经某些没有车道线路面的时候,如果前方有车辆,系统会通过短波雷达识别出前车行驶轨迹,从而让车辆跟随该轨迹行驶。

这个功能其实是软件功能,所有的L2自动驾驶辅助系统只要简单升级软件就能做到。福特Co-Pilot360的工程团队表示,经过认真研判之后,他们摈弃了这项功能——你可以理解为“自宫”,福特硬生生将自己原先的L2.5级自动驾驶辅助砍到了L2的级别。

子曾经曰过,欲练神功必先自宫。

福特工程师研究发现,中国高速公路(含城市快速路)的养护质量可以算得上是全世界最好的,类似德国高速公路车道线被磨得模糊不清,或是类似美国加州高速公路坑坑洼洼满是垃圾的情况,在中国不存在。中国高速公路的路面相当平整,且车道线永远清晰可辨。

如果中国高速公路真的出现车道线“消失”的情况,要么是交通意外,要么是修路,这两种情况下,都不适合自动驾驶辅助系统继续保持工作。

所以,在中国高速公路上,前车轨迹跟行功能的实际意义不大。相反在国道上,这项功能可能还会带来副作用——例如在国道路口的左转加直行车道上,你其实想直行,结果却被前车带左转了;或者是过了路口之后你想直行,却发现被前车带到左转道上去了……

而且,在这个“被带偏”的过程中,很容易受到其它车辆的骚扰或打断,安全隐患并不小。出于安全考虑,福特认为在车道线不清的路面上——例如国道省道县道甚至是城市道路上,是不可以启动自动驾驶辅助系统的。

这就是福特“自宫”的理由。

那么,Co-Pilot360何以承受得起“最佳L2”这个称谓?

原因就在于福特团队将ADAS限速牌识别程序连在车辆控制总线上了,这使得福特的ACC自适应巡航进化到了IACC智能自适应巡航——多出来的那个“I”,其实就是“智能化(Intelligent)”的意思。

限速牌识别功能在很多车型的ADAS系统上都存在,但充其量只是在仪表盘上起一个提醒作用——这其实是一件很滑稽的事情,外面这么大个限速标识牌你都看不见,我还指望你去看仪表盘上指甲盖大小的限速提示?

最多出现的场景就是,很多车主习惯于将巡航车速设置在120km/h,结果某路段限速80km/h,通过该路段时,仪表盘上虽说显示80km/h限速,但车子却依旧以120km/h车速通过——如果高速交警真要较真的话,“超速50%扣12分”肯定是没跑的……

但这种情况在Co-Pilot360上不存在——道路限速跌到80km/h的时候,IACC会自动将车速轻柔地降到80km/h;等到120km/h限速标识牌再次出现的时候,IACC会自动将巡航车速提升至120km/h。总而言之,IACC会自动根据道路限速来调整巡航车速。

这一本领甚至在通过两条交汇高速公路之间的互通匝道的时候,也能起作用。

很多车主都知道,在进入匝道的时候需要减速。如果有人以120km/h的巡航车速通过匝道,纯属是活腻歪了。对于福特Co-Pilot360的用户来说,真的可以做到挂着120km/h的巡航车速通过匝道——因为匝道前会有60km/h或40km/h的限速牌,系统看到后会自动降速,等到通过匝道跑到另一条高速路,看到120km/h限速标识牌的时候,系统会再次恢复120km/h的巡航车速。

换句话说,从上高速到下高速,Co-Pilot360的用户只用设置一次IACC智能自适应巡航即可,完全不用担心由于没有注意到限速标识牌而导致的超速违章,也无需多次退出/重启巡航控制,或是不停地调整设定巡航车速。

这一技术的实用意义相当大。

而且通过调研,福特工程师发现不少中国司机都有“合法超速”的习惯,即高速限速100km/h,很多司机都会将车开到109km/h,即超速没有过10%,不罚款不扣分。鉴于此,福特特地为IACC系统设计了可供司机自己调节的“合法超速冗余”,当司机把这个超速冗余向上调整9格的时候,如果系统看到100km/h的限速标识牌,就会将巡航车速调整到109km/h。

当然了,你也可以对超速冗余进行减速处理——这一项功能,可谓是很对中国司机胃口,相当符合中国国情。

不过个人对于Co-Pilot360,并非没有疑虑。最根本的原因在于,Co-Pilot360并不是基于高精地图的自动驾驶辅助技术,单单通过卫星定位精度并不能准确识别自己所在的车道,如此一来,下面的几个场景就能考验出Co-Pilot360的技术智商了。

首先说第一种场景:在中国高速公路上,会出现不同车道有不同的限速标识牌的情况,例如下图——在Co-Pilot360无法确定自己所在车道的前提下,如何来确定正确的限速?

福特工程师表示,对于这种情况,Co-Pilot360的策略是选择小客车的100km/h限速行驶。因为基于目前大部分测试道路的情况,小客车都可以按照高速公路的最高限速行驶。

其实基于现在的技术,要想做到按车道识别限速并不难,并不需要倚赖高精地图——当高速公路上同时出现多个限速标识牌的时候,系统只需要选择离摄像头标定中央最近的那个标识牌就可以了。

但是国内大部分司机在驾驶时会频繁变道,变道的时候车头指向会出现变化,所以如果采用上面这样的选择策略,会导致限速选择的来回切换——通俗点说就是系统被“晃晕了”。所以经过权衡,福特工程师采用了“选择限速最大值”的控制逻辑,简单粗暴地避免了更多干扰。

当然了,在限速80km/h车道上跑100km/h,严格意义上说算是超速20%以上了,至于扣不扣分罚不罚款,就要看警察叔叔杠不杠精了……

然后咱们再看第二题:假设现在是四车道,车辆在最左边的第一车道,右边第四车道的连接出口匝道限速40km/h,这个时候系统会不会因为看到路边的40km/h的限速标识牌,直接在第一车道将车速降到40km/h?出现这种情况将是很危险的。

福特工程师表示,误识别匝道限速的情况是有可能发生的。对于这种情况,系统会根据驾驶员的意图例如开启右转向灯,来判定车辆是否准备进入匝道。

工程师将70km/h以下的限速,例如65km/h、60km/h、55km/h、50km/h、45km/h、40km/h、30km/h以及20km/h,界定为非常规限速。如果在高速公路上突然出现这一类限速标识牌,如果司机没有打右转向灯,系统将直接忽视这类“非常规限速”默认前行,不会降低车速。

当然了,工程师并不排除系统错误识别限速的可能,好在IACC的降速很轻微,而不是急刹,不会引发严重的追尾隐患。如果偶然出现这样的问题,司机只需要踩一脚油门,就能让系统恢复之前的巡航速度。

不过,上面的这种控制逻辑,极有可能引发第三个问题:假设车辆在第一车道上,想变到第二车道上去,打了右转向灯,恰巧这个时候高速路的右侧出现40km/h的匝道限速标识牌,如此一来,系统会不会判断车辆试图出匝道,从而直接在第二车道上将车速慢慢降到40km/h?此外,之前说了IACC的降速很轻微,那么这就会导致司机缺乏降速体感判断,极有可能车速从120km/h降到60km/h之后,司机都浑然不觉。

福特工程师表示,这个问题的症结其实是如何确定下匝道限速标识牌和车辆之间的距离。对于单目摄像头而言,通过限速标识牌在成像中所处的位置以及大小给出算法,就能判断限速标识牌和车辆之间的相对位置;对于双目摄像头来说,距离判断会更加简单。

如此一来,只要设定一个距离阀值,一旦出口匝道限速标识牌和车辆之间的距离高于这个阀值,系统就会判断车辆离最右侧车道很远,没有出匝道的意图,从而忽略限速。

但是,有些地方的高速公路是单向两车道的,无法适用上面的判断逻辑。好在最右侧车道在临近出口匝道的位置,和左侧车道之间有实线,根据这个实线工程师就能编写另外一种判断逻辑算法——即两车道前提下,当右侧出现实线的时候,就可以判断车辆位于第一车道,并没有出匝道的意图。

换句话说,针对一个出匝道的场景,工程师会编写多个判断控制逻辑,这是一个很复杂的过程。尽管如此,福特工程师依然强调,目前Co-Pilot360的人工智能程度没那么高,科技虽然以人为本,但依然需要司机集中精力驾驶。

最后,我想给福特一个建议,即对于Co-Pilot360系统的应用场景宣传,最好强调限定在高速公路上使用——不解释,工程师看了这句话一定懂。

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