金刚：无人驾驶汽车的未来

　　2014年4月21日至22日，“2014中国汽车论坛”在北京召开。论坛主题为“绿色驱动，合作共赢”。着重关注新经济转型下的中国和世界汽车产业发展得趋势、挑战及应对策略”。经过2011年、2012年、2013年的成功举办，中国汽车论坛以“高端、求实、重效”的特点，已经真正成为中国汽车领域的“达沃斯”论坛，成为全面集聚世界汽车领袖、国内外行业精英、政府主管领导的中国汽车界最重要的交流与沟通平台。

　　以下为北汽股份研究院总工程师金刚发言实录：

　　各位大家下午好，代表我们邬学斌院长来做这个汇报，我是金刚，今天主要内容包括智能车发展的历程，智能驾驶技术要素，还有北汽开发思路以及智能驾驶的展望。我们认为智能驾驶代表了汽车最高水平，它是将有人驾驶和无人驾驶进行了完美的融合。在我们看来也是车与人的完全的融合，它不简简单单是无人驾驶，而是一个人机结合的概念。人机融合可以给我们带来以下三方面，其中第一点是降低事故率，根据美国高速公路统计，有81%的车祸是源于人为的失误，这个数据同时被欧洲一些统计所证明。因为大家都知道计算机反应速度远远大于人的反应速度，人最后可以到100毫秒，在高速运动的汽车上，这个10毫秒和100毫秒就是一个生与死的差距。我们认为采用了智能驾驶以后，包括现在比较初级的，可以极大降低事故率，此外我们认为缓解交通上，特别像北京这样严重堵塞，与互联网相连接，可以降低交通拥堵这种状况。如果降低了交通拥堵，同时也达到了节能环保另外一个目的。

　　现在简要说一下智能驾驶的发展历程，最开始我们认为它是一种主动安全的概念，主动安全初级只是做一个监测和警告，在现在阶段已经进入到半智能驾驶状况，不仅仅限于监测与警告，而且采取了一些安全措施，比如说进行了刹车辅助，比如说转向辅助。在最新的发展方向是智能完全的主动控制，在这种完全完全主动控制下，形成整个交通系统的最优化。

　　现在简要解释一下主动安全，这里列了一下欧洲的数据，根据欧洲统计，由于开始被动安全带，到后来80年代的安全辅助系统，就是咱们说的ESP，还有后来发展的进一步ESP包括ESC，连续的发展，从欧洲统计来说，事故率有极大的降低。我们现在已经开了新的历程，这是以前比较旧的，现在这是最新的技术，主要基于驾驶员辅助系统，它是在各个工况下满足自动的探测，危险情况探测，并且采取了相应的措施，来减小事故的发生率。

　　安全在我们看来它必然会发展成为一个多技术、多功能以及多系统的融合，多功能是驾驶辅助、安全预警、状态调整，减轻碰撞；多技术是传感器技术、底盘控制技术；多系统电子电器系统，还有车身系统。共性就是咱们这些所有系统八合成一个整车，必须给顾客提供便利性、舒适性，这个系统的发展也从比较简单的环境，单一简单的环境发展成较复杂的环境，从单一的传感器，采用了多传感器融合的概念从最开始的报警到辅助驾驶一直到咱们以后的全智能驾驶全权控制系统。

　　现在在国外开发的所谓半智能驾驶系统，半智能驾驶系统是什么概念，首先做一个环境感知，做完环境感知之后，这个系统通过各种各样的，还有内置的地图，先期存储的数据，会对整个环境做一个感知，通过感知进行安全状态的评价，并且根据安全评价做路径的规划，如果发生紧急情况，车辆主动安全系统或者说半智能系统会产生全权控制，来帮助驾驶员规避风险。所以半智能驾驶这种概念，主要是基于以下三个方面，第一个是环境感知，第二个是安全评估，下一个相当于是轨迹规划，在轨迹规划的情况下，底盘系统提供车辆的控制干预。

　　这是一个例子，前面车在进行急刹车，整个系统给一个危险警报，如果危险警报驾驶员没有及时反应，它会产生自己的制动，如果自主制动不能够完全规避风险，系统会产生一个转向辅助，帮助驾驶员去规避风险，如果这一项没有完全解除风险，系统可以实行一种强制性的。来保证在规避碰撞风险的同时，可以达到安全的转向。

　　下面谈一谈智能驾驶红系统，就是我们所说的无人驾驶，无人驾驶现在基本上有两种实现方法，这种相当于是我们管它叫路权雷达，三个要素组成，第一个精确地理信息系统，还有包括基于GPS以及基站的系统，要求定位达到几个厘米级，包括基于摄像头环境感知，包括障碍物的识别，还有行车道的识别以及交通标志，还有信号灯的识别，同时还要对自身车辆状态有一个实时的评价，因为要根据车辆自身的状态，比如说轮速，比如说发动机的力道，这些状态做一个调整，基于这三方面信息，包括地理信息，实时定位，包括感知，提供给决策机构进行控制，这个就是在我们看来智能驾驶系统，核心还是地理信息系统。还有一种基于，在这里没有列出来，还有另外一种系统基于(英文)，大家都知道GPS信号，比如说从一个桥底下过的时候，进入隧道GPS都没有信号，而且在很多你没有去过的地方，是没有精确的GPS地图。还有另外一种方法叫做(英文)，没有仔细介绍，但是想说一下基于这个，大家知道如果去一个地方，比如现在去天安门，我们不用GPS也能开到天安门，为什么？可以根据你所看到实时信息进行判断，根据你以前粗略的方向和目标，你可以实现自己去驾驶到天安门这么一个任务，那么基于(英文)这种系统，比较有代表性的是MIT的一套系统，他们做的一套无人驾驶系统，当然这里面需要大量的算法，它对算法以及(英文)要求会比较强一些。

　　我们简要介绍一下智能驾驶主要技术要素，主要是包括传感器以及底盘技术。首先说一下大家都经常采用激光雷达系统，因为雷达系统可以提供行人保护，以及自动巡航这些功能，以及AEB这种功能，它的主要任务是识别周围运动和静止的目标，并且能够识别路面和道路的边界，这样给驾驶系统提供一条行驶路线。这里展示了一个图象，从这个图象大家可以看到，它经过扫描以后，可以看到前方正在转弯的卡车，可以看到十字路口的一辆汽车以及尾随的卡车。

　　下面讲讲毫米波雷达，大家比较清楚，比如说博世还有很多其他公司都有比较成熟的产品，他们基本上分为三类，一类是短距的，一类是中距的，还有远距的，主要在于探测角、探测距离，这里就不一一过了。

　　下面说一下摄像头，应该说应用非常广泛，他所看到的这种信息，应该说最接近人类所观察到的，因为咱们人类去开车，主要基于人的视觉，所以说摄像头应该说最靠近人体感官的传感器技术，它的广泛用于车道偏离系统，交通标识识别、交通信号灯识别以及行人探测，在这里可以说一下行人探测，目前用雷达探测还有很大问题，其中有一点就是人的，雷达反射面是非常不规则的，通过雷达反射面来探测一个物体，确认他是人，不是一个自行车、摩托车，难度还是非常大。所以说通常现在方式是一种多传感器融合的概念，最常见就是摄像头、摄像与雷达的融合，用雷达探测前方障碍物的距离和相对速度，由摄像头来分类，对前方的障碍物进行分类，能够精确的控制车辆。

　　下面说一下导航，导航现在看来是实现无人驾驶非常重要的技术，它主要是包括地图模块，还有规划模块，还有位置感知。为了实现无人驾驶，必须有一个咱们所说的(英文)，制动是首当其冲的，制动这方面可以说一个制动控制器，提供以下三方面的信息以及功能，第一种就是紧急制动，紧急制动要求提供比较强的减速度，现在一般情况下可以做0.9个G，这已经做到基本上可以满足大部分要求了，当然还必须保证在预期制动中提供比较轻柔的制动方式，大家谁也不愿意一下子踩到底，为实现这种轻柔的制度，必须要保证控制的精度，还要保证控制力度。另外系统可以提供车辆的信息，比如说包括车轮的轮速，给系统进行决策。

　　转向，现在咱们一般情况下，车已经实现了助力系统转向，比如福特的车，奔驰的车，从液压助力转向到电子助力转向，当然电子助力转向一个方面可以节能，但是现在还只是实现助力转向，没有主动转向，现在基本上有两种方式，咱们是奥迪的这种方式，叫协和驱动。还有另外一种，就是双型心齿轮控制，在这里可以实现一种转向的叠加，其中一个输入是人的输入，驾驶员的输入，另外一个是车的控制系统的输入，将车的主动控制叠加到人的主观控制上，可以实现转向的最优。

　　最后谈一下北汽开发思路。我们认为未来汽车的核心竞争力来自于汽车智能技术，我们倡导安全、智能、舒适，实现人机融合，互相监督干预，彻底解放驾驶者。我们开发思路，应该说分为以下几方面，第一个整合优势资源，实现协同创新，比如我们要加强与科研院所的合作，加强与供货商的合作，实现关键技术重点的突破，这里主要是指环境识别技术，以及底盘的主动控制技术，我们需要把这种比较成熟的技术，逐渐移植到北汽自主品牌上，并且要推进新能源技术的开发。啊

　　我们技术路径从咱们传统的被动安全、主动安全发展到半智能驾驶以及智能驾驶。

　　现在是开发现状，我们现在跟北京联合大学在做一个项目，这个项目在我们自主品牌的C70绅宝车上，现在已经实现绕障碍、并线超车，还有红绿灯超车，这里有一个视频，跟大家分享一下。

　　 最后想说一下智能驾驶的展望，我们预计在未来十年之内，我认为可能也许更长一些，智能驾驶将逐渐走入寻常百姓家里头，并且改善人们出行的方式。为了实现这一点，必须是计算机以及各种信息技术、通讯技术的融合，以及车载的传感器技术、控制技术一种融合。在这种发展下我们坚信，交通堵塞以及交通事故发生概率会极大被降低，人们生活水平会提高。现在美国一些州已经开始允许汽车上无人驾驶车陆续，我们也希望我们的政府能够在政策方面、资金方面提供无人驾驶以及其他智能驾驶的一种资助。我们坚信，也是非常乐观的，智能驾驶必将会被广泛普及以及应用，应该说是下一代科技创新的源头，好，谢谢。