眼观六路,耳听八方:新奥迪A8是如何做到的?

2017-07-27 14:25:19
来源:未来视界
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雷达、摄像头、激光扫描器——各种类型的传感器都在密切地关注着新A8周围的一切。它们将采集到的数据汇聚在一起最终形成汽车周边的影像。奥迪以这种方式在自动驾驶的道路上迈出了自己决定性的一步。

城市街景:被标亮的奥迪A8位于大巴车的旁边,它正在扫描周边环境。激光扫描器(浅蓝色区域)、前摄像头(浅绿区域)和远程雷达(绿色)正在紧密地协同工作。其它的传感器(紫色区域)负责监视车辆两侧和后方的情况。这些传感器可以识别出车辆前方的交通信号、巴士和轿车以及后方的卡车。

米尔科(Mirko Mählisch)在英戈尔施塔特技术发展部的工作区域内有一面电视墙。墙上的13台显示器同时循环显示着一小段高速路的情况——其中的一台显示的是高速路的实际场景,剩下的每一台都分别显示着这段高速路的抽象技术数据。在外行人看来,其中一面屏幕上显示的不过是许多连成线的小点,从一边跳向另一边。在旁边的一面屏幕上是形状各异沿着高速路移动着的长方体,而再旁边的屏幕上主要是各种色块和线条。

传感器数据融合专家米尔科解释道:“这些图形信号是来自A8上的各种传感器的。这些圆圈是来自远程雷达的,代表的是前方车辆以及它们与我们的相对运动关系。屏幕上的长方体来自激光扫描器,它们是根据汽车的尺寸精确得来的。激光扫描器还可以识别汽车与交通设施之间的距离及相对大小,比如与防撞护栏的相对距离和大小。前摄像头则是光学传感器,同样可以精确的区分相关的物体——比如,轿车、卡车,尤其是在城市环境中的行人和骑车人。除了这些它还可以采集并传送标示线、可行驶道路路面以及交通信号的信息。”

传感器在把新A8变得跟接近自动驾驶汽车的战略中起着至关重要的作用。利用激光扫描器并结合远程雷达和前摄像头识别车前区域的情况,这在世界汽车领域还属首次。三种传感器协同工作,取长补短,缩小了各个感应环节间的缝隙。另外,还有4个中程雷达、4个其它的摄像头、12个超声传感器辅助它们探测汽车近处的情况。

融合传感器数据的电脑有平板电脑大小,它是中央驾驶员辅助控制单元,德国绰号zFAS,是汽车的高端计算中心。

融合传感器数据的电脑有平板电脑大小,它是中央驾驶员辅助控制单元,德国绰号zFAS,是汽车的高端计算中心。它采用了英伟达(Tegra K1)、ALTERA (Cyclon V) 和 英飞凌 (Aurix)芯片以及Mobileye 的EyeQ3图像处理器。米尔科说所有的这些都提升了A8的整体计算能力。

来自传感器的数据在经过zFAS融合处理后,会形成分类环境模型。模型包含移动物体、静态障碍物和虚拟道路。而虚拟道路是结合传统导航地图、路标以及感应器的探测形成的。模型会标出汽车的位置,位置信息在经过导航地图显示给驾驶员。这种模型可以带来很多好处,特别是在交通情况复杂的道路交汇口。

电视墙上显示着一幅三车道道路的图像,道路上显示有车道线,路旁显示有防撞护栏,路面上可见A8和其他轿车、卡车在行驶。图像中,各个物体所属的可靠性级别也被传感器明确地标出。这幅周边环境综合图像构成了奥迪人工智能交通拥堵自动驾驶系统的基础——它是世界首个实现Level 3级别的高度自动驾驶系统。为了让交通拥堵自动驾驶系统更加安全,奥迪还加装了备用系统。雷达控制模块自己会对周围环境进行计算,并随时与zFAS模型进行比较。

米尔科解释说:“zFAS是我们各种自动驾驶功能的中央交互界面也是各种辅助系统的总集成。每种自动驾驶功能与环境模型相连,并从模型的精确性中获得益处——获益的功能包括路口辅助功能、紧急制动功能等。基于标准传感器交互的中央数据融合系统zFAS带来的另一大好处是让自动驾驶不依赖于单个传感器。这就是说一旦有更好的传感器面世,我们就可以更新换代现有的传感器。”

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