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为什么自动驾驶车很多都是林肯MKZ?选哪款车有讲究

易车原创 随着科技的不断发展与进步,自动驾驶出行服务已逐渐走入我们的生活,在北上广深等城市,偶尔会在路上看到一些头部顶个 “大帽子”的测试车辆,不禁让人好奇这些车究竟是做什么用的。

为什么这些测试车集成了这么多大大小小的装置,给人一种穿越到未来的感觉,其实这些车辆就是各家自动驾驶公司正在测试或者运营的Robotaxi,这些车辆目前会在规定的区域或者线路上进行测试,甚至有的已经开始接待乘客了。

对于这些科技公司来说,要想搞好自动驾驶技术的研究,选择哪款车作为开发平台可能是要做的第一个重大决策了。不少眼尖的网友一定会发现,其中相当一部分车辆选用的是林肯的MKZ。

虽然随着资本的不断注入,车辆的选择上更加多元化,但是在早期来说这些公司都基本选取过MKZ这款车作为测试车辆来积累数据。那么到底是什么原因让这款大众市场上相对冷门的车型成为了自动驾驶公司里的香饽饽?

是因为MKZ舒适还是价格低?其实都不准确,在这背后,主要是技术上的原因。

人们对于自动驾驶汽车的梦想已经有近一个世纪了,普遍被人认可的第一辆“自动驾驶”汽车是Stanford Cart。它最早建于1961年,在70年代早期,它可以利用摄像头和早期的人工智能系统来绕过障碍物。

1995年,卡内基梅隆大学的研究人员托德·约赫姆(Todd Jochem)和迪安波默洛(Dean Pomerleau)驾驶着配备自动驾驶的1990年的庞蒂克Trans Sport——NavLab 5穿越美国。

2004年3月,美国主要的军事研究机构DARPA在莫哈韦(Mojave)沙漠组织了一场比赛,邀请全世界各地的企业或人建造来制造一辆能够横穿加州莫哈韦沙漠的自动驾驶汽车,要求无人驾驶车辆驾驶150英里的越野路线。

自动驾驶行业领导者Waymo于2016年12月由谷歌独立出来,成为Alphabet公司旗下的子公司。

2017年11月,Waymo宣布该公司开始在驾驶座上不配置安全驾驶员的情况下测试自动驾驶汽车。

2018年7月,Waymo宣布其自动驾驶车队在公共道路上的路测里程已达800万英里。

2021-10-28,Waymo宣布纯无人驾驶汽车即将上路。

说到这里,我们看出自动驾驶的发展历程早期均在美国孕育发展而来,后来国内像百度、小马智行、AUTOX、文远知行等公司也先后进入这一赛道。

目前全球无人驾驶创业团队数量已达到数百家,且目前还在增长。美国加州凭借着开放的环境、绝佳的地理优势、完备的法规支持,被业内视作无人驾驶研发的圣地。加州除了是科技巨头谷歌、苹果、特斯拉总部所在地,也是众多自动驾驶创业公司和汽车厂商团队驻扎的地方。在这里可以拿到获得加州政府许可的自动驾驶路试牌照。

基于以上,在加州独特的大环境下,美系车被视作最受欢迎的自动驾驶测试样车也是情有可原。但为何福特的豪华品牌——林肯闯入了大家的视野?

对于任何自动驾驶算法,最终的输出自然是控制车的行为,而自动驾驶初创公司往往没有能力和资源去重新设计汽车的控制系统,那么在现有的车辆平台上,也就需要一个能够模仿人类的控制器接口,那么最重要的也就是油门控制,刹车控制和转向控制,当然还有转向灯控制,变速箱控制,驻车制动控制等等,基本上人类的操作都需要能被一个控制器取代。

对于每个控制器而言,都有drive-by-wire,也就是线控的概念,简单的说,线控就是使用电子信号输入来控制车辆,而不依赖驾驶员的力或者扭矩的输入。

油门控制

对于自动驾驶公司来说,油门控制通常有两大实现方法:

第一是简单粗暴直接控制油门踏板,通过电机以及拉索等装置实现,这样的方法就是完全模拟驾驶员的操作,好处是几乎适用于任何车(只要有地方装电机),但是弊端也很明显,因为自己外加的机械装置,可靠性和耐久性肯定达不到汽车工业的规范,往往还需要经常校准保证控制的精准。控制的响应速度和精度也需要大量的测试。

线控油门示意图

第二种则是利用车辆本身的电子油门控制,在油门踏板和ECU之间接入一个自己的控制器,当自动驾驶软件启用的时候,控制器会接受电脑的信号传输给ECU,而未启用的时候,控制器仅仅作为一个继电器将油门踏板的电信号传输给ECU。

这种控制方式的精度和响应更好,直接利用了车自身的电子控制,也不需要额外的机械装置,可靠性更高,但是这需要逆向工程破解车辆的CAN网路信息,因此技术门槛比较高,而且不同车型的破解难度不同。

刹车控制

和油门控制一样,最“简单粗暴”的方法就是外接电机控制踏板,但是同样面临着可靠性低,控制精度差相应慢的特点。

通过车辆自身的线控刹车来控制则是更优的方案,但是为了考虑刹车脚感的“线性”,很多车辆的刹车都是纯机械的结构,通过真空助力和液压装置来控制刹车,自身带线控刹车的车辆很少。

如果车辆本身没有线控刹车系统,又不想通过控制踏板的方式来控制,那么在这种情况下,就有了很多针对车辆本身刹车系统的改造来实现线控刹车。

线控刹车示意图

转向控制

对于传统的车辆来说,踏板控制只需要电机和拉索,而方向盘就没有那么简单了,在早期的自动驾驶开发中,有过通过装机械臂和电机来控制方向盘的设计,机械机构十分复杂,因此可靠性也相对会低一点。

线控转向示意图

而近年来随着电子转向助力的普及,更常见的方法是将控制器接入助力的电机,通过给助力电机电信号的方法来直接控制方向盘。这样最大的好处就是不需要自己额外装电机,但是至于助力的电机的控制表现怎么样,就因车而异了。

而近年来,越来越多的纯电子助力转向甚至线控转向出现在各种车型上,更多的公司选择逆向工程去利用车本身的转向控制系统来进行自动驾驶的开发。

自动驾驶中车辆行驶、车辆转弯,车辆制动所依靠的即是线控油门、线控刹车和线控转向。巧的是上述三种线控技术在林肯MKZ上都有具备,这使得MKZ在硬件上具备了得天独厚的的能力,能够让车在电控制下跑起来。

具备线控技术的车型当然不止林肯车型,但有这么一家有预见性的公司成了林肯车型在自动驾驶圈流行的幕后推手。它就是DATASPEED。

DATASPEED公司初办于2008年,主要提供两个领域的服务:1、提供机器人开发的底层服务;2、开发基于福特车型的自动驾驶软硬件平台。

通常情况下,在车型支持三种线控技术的前提下,想要用电脑控制车辆,必须掌握车辆CAN总线通讯的内容和协议,才能使外接接口通过CAN总线来控制车辆的运动,而每家主机厂的CAN通讯协议和内容分配都不尽相同,都属于各家的核心机密,破解的成本都已经够买一辆MKZ了。

正是看到存在这样的一个需求缺口,DATASPEED公司同福特公司合作,把自动驾驶所涉及到线控内容封装成信号接口,便于自动驾驶创业公司在此基础上进行扩展开发。

DATASPEED 产品

ADAS KIT便是DATASPEED封装后的产品,伴随着DATASPEED公司将ADAS KIT模块化后,初创公司只要购买林肯MKZ、ADAS KIT、自动驾驶传感器和计算设备,就能在此基础上形成自己独特的感知、定位、处理、决策等核心技术。

DATASPEED作为第三方,在开发前期衔接了自动驾驶初创公司和传统主机厂。

截止目前,DATASPEED公司又推出和MKZ同平台的其他车型的ADAS KIT,而林肯MKC福特蒙迪欧就在其中。相信未来蒙迪欧也会成为受欢迎的自动驾驶测试样车,毕竟在成本上蒙迪欧比MKZ将近少了一半。

通过DATASPEED提供的数据,仅在ADAS KIT推出的当年,被用作自动开发的林肯MKZ已经超过了50辆。捕捉到商机,这时有另一家叫做AutonomouStuff(下面简称AS)的公司杀了进来。

AS公司创始于2010年,2018年被瑞典海克斯康收购。AS从电子元器件分销起家,而后服务领域慢慢扩展到量产车辆集成改造升级,并提供自动驾驶用的传感器等硬件,及数据储存方案等内容。目前AS已经在全球范围内部署了多个试点项目,拥有来自于美国、欧洲和亚洲超过2500家汽车与科技行业的客户,不乏Intel、英伟达等科技巨头。

英伟达MKC测试车

AS公司凭借着其元器件分销和系统集成经验,进入该领域后慢慢的改写了“主机厂—Dataspeed—AS—自动驾驶创业公司”之间的合作模式。DATASPEED只用负责ADAS KIT的开发,AS公司负责线控升级和系统集成,打包后的产品直接出售给自动驾驶创业公司使用。

AutonomouStuff 基于MKZ的系统集成服务

基于此,改造林肯MKZ成了两家科技公司切入自动驾驶领域的良好契机。

在AS参与并进行商业化运作后,福特,DATASPEED,AutonomouStuff三家公司通力合作,将基于林肯福特车型改造的自动驾驶样车卖往亚洲和欧洲市场。

随着自动驾驶开发的深入,对于自动驾驶测试样车硬件的需求,对自动驾驶开发子服务的需求都将会大大增加,毫无疑问的是,站在传统主机厂和自动驾驶创业公司之间,起着纽带作用的DATASPEED和AutonomouStuff公司,已经在自动驾驶领域抢占一席之地。

至此,相信大家应该对一辆自动驾驶车辆的技术以及底层架构有了更深入的了解,也应该清楚了为什么林肯的MKZ成为了自动驾驶行业里的宠儿。

其实林肯的MKZ也在逐渐退出历史的舞台,前文也提到了,目前随着资本的涌入和各大主机厂和自动驾驶企业的不断深入合作,有更多的车型已经应用于现今的自动驾驶测试运营当中:

像百度Apollo与北汽极狐共同打造的新一代共享无人车Apollo Moon;

丰田是小马智行的重要合作伙伴,因此小马智行目前的车型选取的是雷克萨斯的RX450h,日后丰田的塞纳也没准能够加入新的车队行列;

AutoX目前的车辆主要是本田雅阁INSPIRE以及克莱斯勒大捷龙

文远知行目前在和日产以及宇通客车有相关合作。

未来越来越多的车型将登上自动驾驶的舞台,各位更期待什么车型呢?欢迎在留言区写下你的梦想车型,也许日后在街上就能打到梦想的自动驾驶车辆了呢,让我们共同期待吧!

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