自動(dòng)駕駛技術(shù)作為未來車輛發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)之一，宇通關(guān)于此相關(guān)技術(shù)做了不少研究。目前通過宇通智能車團(tuán)隊(duì)的努力，再加上與外部團(tuán)隊(duì)的合作，宇通在智能車研究的道路上取得了一定成果(如圖1所示)，并分別在一輛混合動(dòng)力公交和一輛純電動(dòng)旅游車上進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)的預(yù)研。
圖1 宇通智能車研究技術(shù)圖譜
宇通電動(dòng)客車在自動(dòng)駕駛技術(shù)研究過程中，首先完成了整車底層動(dòng)力學(xué)的測(cè)試，這標(biāo)志宇通智能車底層改造的完成，也完全達(dá)到車輛自動(dòng)駕駛運(yùn)行要求。宇通電動(dòng)客車底層改造分為三個(gè)部分，分別是驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向。
對(duì)驅(qū)動(dòng)的改造，主要對(duì)其整車控制器進(jìn)行修改，宇通電動(dòng)客車的整車控制器是自主研發(fā)的，該整車控制器直接負(fù)責(zé)整車系統(tǒng)管理和動(dòng)力分配。在該基礎(chǔ)上，輕松實(shí)現(xiàn)了依靠CAN線通信控制油門開度;
對(duì)制動(dòng)的改造，采用電子剎車系統(tǒng)(EBS)，可以根據(jù)需求減速度精確地提供制動(dòng)力。依靠對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)的改造，實(shí)現(xiàn)了定速巡航、電子駐車功能;
對(duì)轉(zhuǎn)向的改造，則是通過和外部供應(yīng)商合作的方式完成了電控液壓助力轉(zhuǎn)向的開發(fā)預(yù)研，這在國(guó)內(nèi)行業(yè)領(lǐng)域尚屬領(lǐng)先地位，該項(xiàng)技術(shù)一方面可以直接應(yīng)用于普通客車，提供更好的操縱體驗(yàn)，減少駕駛強(qiáng)度;另一方面，可以開啟轉(zhuǎn)向電控模式，為其他方向控制的技術(shù)提供很好的平臺(tái)和支撐。
宇通電動(dòng)客車在底層改造的過程中，從整車廠角度出發(fā)，充分利用各種資源，采用非外加裝的方式，真正意義從底層改造整車系統(tǒng)，在滿足自動(dòng)駕駛要求的基礎(chǔ)上，兼顧了整車運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
在底層改造之后，對(duì)車輛進(jìn)行了封閉環(huán)境低智商測(cè)試。低智商，主要指分別用單一種類傳感器進(jìn)行車輛導(dǎo)航，即單一依靠RTK/雷達(dá)/視覺就可以進(jìn)行導(dǎo)航自動(dòng)駕駛，目的是通過將不同模塊傳感器分開處理，確保單一傳感器工作的穩(wěn)定性和可靠性。
首先，完成的是RTK單一導(dǎo)航測(cè)試，通過RTK導(dǎo)航，將GPS導(dǎo)航精度提升到厘米級(jí)，更準(zhǔn)確地確定車輛位置、車身姿態(tài)等數(shù)據(jù)，作為車輛定位、導(dǎo)航的基礎(chǔ)。此外，在此過程中，對(duì)自動(dòng)駕駛所使用的駕駛地圖進(jìn)行了初步研究，包括地圖采集、地圖屬性編輯等工作(如圖2);
圖2 北京園博園封閉環(huán)境RTK導(dǎo)航地圖
其次，完成了雷達(dá)單一導(dǎo)航測(cè)試，包括激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)的研究應(yīng)用，在應(yīng)用的過程中，對(duì)多傳感器的數(shù)據(jù)融合、雷達(dá)避障、可行路徑規(guī)劃等多方面先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了依據(jù)雷達(dá)進(jìn)行的單一導(dǎo)航，并在此過程中實(shí)現(xiàn)了AEB(自動(dòng)緊急制動(dòng))、自適應(yīng)巡航和換道決策輔助功能的預(yù)研;
最后，完成視覺單一導(dǎo)航測(cè)試，依靠高清工業(yè)相機(jī)利用算法識(shí)別車道線，并完成車道中心線路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)單一視覺導(dǎo)航(如圖3)，并依此完成車道偏離預(yù)警、車道保持等輔助駕駛功能的研究和測(cè)試。
除此之外，還完成了利用平板電腦(手機(jī))對(duì)車輛進(jìn)行控制、車輛語(yǔ)音交互、到站提醒、車輛位置實(shí)時(shí)顯示等人車交互功能的實(shí)現(xiàn)。
圖3 北京單一視覺車道中心線導(dǎo)航測(cè)試圖
在完成智能車低智商調(diào)試后，在十八里河廠區(qū)半開放環(huán)境和鄭開大道開放環(huán)境，逐步增加傳感器，完成了全部傳感器融合測(cè)試(如圖4)。這樣的目的是通過傳感器的不斷累加，促使自動(dòng)駕駛車輛無(wú)論從感知范圍和決策能力都能有一個(gè)穩(wěn)步提升。一方面將傳感器的感知范圍基本覆蓋360度，避免探測(cè)盲區(qū)的出現(xiàn)，不僅能看到前方車輛還能看到側(cè)邊及側(cè)后方車輛;另一方面，提高智能車“智商”，從真實(shí)道路駕駛的角度出發(fā)模仿真實(shí)駕駛員操作習(xí)慣，建立仿真駕駛員模型，完善路口通行、換道超車等方面的邏輯處理細(xì)節(jié);最后，完善了智能車一些交互手段和乘駕體驗(yàn)細(xì)節(jié)。
在此過程中，從整體上規(guī)劃各個(gè)傳感器的功能及作用，RTK負(fù)責(zé)整體路徑一次規(guī)劃，攝像機(jī)識(shí)別車道中心線，雷達(dá)識(shí)別車身周圍障礙物，并以這兩種信息作為依據(jù)進(jìn)行路徑二次規(guī)劃并修正車輛位置。通過多傳感器融合及協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了自主超車、停站等靠、自主換道等較為復(fù)雜功能。
在該過程中，還涉及對(duì)V2I車路協(xié)同智能交通研究，通過改造紅綠燈，實(shí)現(xiàn)車輛和紅綠燈之間的通信，可使車輛在過路口的時(shí)候，根據(jù)該路口ID實(shí)時(shí)獲取該路口紅綠燈信息，及時(shí)調(diào)整車速，確保車輛在行駛過程中紅燈�？�、綠燈通行。
另外，通過對(duì)車身部件控制實(shí)現(xiàn)在自動(dòng)駕駛?cè)^程中車輛車門車燈自動(dòng)開啟、制動(dòng)燈轉(zhuǎn)向燈同步控制等功能。
圖4 宇通十八里河廠區(qū)開放環(huán)境測(cè)試
宇通自動(dòng)駕駛技術(shù)雖然取得了一定成績(jī)，但仍處于試驗(yàn)研究階段，由于傳感器設(shè)備對(duì)環(huán)境敏感性、傳感器量產(chǎn)及成本、國(guó)內(nèi)道路交通情況的復(fù)雜性以及國(guó)內(nèi)法律法規(guī)等問題，使得當(dāng)前自動(dòng)駕駛技術(shù)離量產(chǎn)上市仍有一段路要走。在此過程中，智能車團(tuán)隊(duì)一方面以自動(dòng)駕駛技術(shù)的量產(chǎn)上市為最終目標(biāo)，另一方面，從電動(dòng)客車自動(dòng)駕駛技術(shù)研究的過程中完成相關(guān)支撐技術(shù)的預(yù)研，并能將部分技術(shù)逐步產(chǎn)品化，并提前應(yīng)用于傳統(tǒng)車型上，穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)車輛到自動(dòng)駕駛智能車的過渡轉(zhuǎn)化。
