史丹佛最新研究顯示:自動駕駛汽車竟然也能甩尾!
杜晨 / 何渝婷編譯
2019-12-25 14:30
輪胎膠皮和柏油地面的劇烈摩擦,產生的白煙幾乎籠罩了整個跑道。
一輛銀色的汽車,高速穿行在由橘色路樁定好的跑道區域內。
它以極其精確的姿態控制,穿過了這條蜿蜒曲折且十分狹窄的跑道!
一切不得不令人感慨:坐在方向盤後的,究竟是日本的山道元祖土屋圭市,還是美國的甩尾大神布洛克(Ken Block)?
都不是。
事實上,駕駛著這台1981款DMC DeLorean的,並不是真人,而是史丹佛大學開發的自動駕駛系統......
你沒有聽錯:自動駕駛汽車,已經可以實現精確的甩尾了。
即便在失去抓地力的前提下,自動駕駛系統仍然可以進行精確的控制。
這台DeLorean穿行於狹窄的跑道中,卻沒有誤觸任何一個路樁。如果你看過著名的Gymkhana系列影片,可能會對這樣的駕駛模式感到熟悉。
然而,即便是已經親自出演十多部Gymkhana影片的Ken Block本人,對賽道和車體掌握的精確程度,似乎也無法達到史丹佛大學這台自動駕駛汽車的程度.....
也難怪,團隊拿著這條自動駕駛甩尾影片給一些職業甩尾賽車手看,這些車手紛紛表示:「感覺要失業了!」
2015年,史丹佛大學動力設計實驗室的教授Chirs Gerdes不知道從哪找來了一台1981款DMC DeLorean。
沒錯,就是著名科幻電影《回到未來》裡的那台汽車的原型。
Gerdes教授帶著幾個自己的學生開始改裝這台神車,過程中也得到了自動駕駛創業公司Renovo的幫助。團隊還把這台車取名叫Multiple Actuator Research Testbed for Yaw control(偏航控制多執行器研究試驗台),簡稱MARTY。
因為《回到未來》的原因,再加上DMC公司本身的傳奇故事,DeLorean在汽車歷史上留下過濃墨重彩的一筆。然而,除了光環加身之外,這台車實際上毫無任何特色可言。
因此,團隊所作的第一件事,就是把這台車拆了個乾淨,包括發動機,換進去一套電池、電機和傳動系統等,把這台DeLorean變成了名副其實的「電動車」:
然後,團隊進一步加裝了控制系統。包括油門、剎車和方向盤控制等等,全部都是由電腦完成的。
下面這張圖展示了改裝的主要內容,從左到右、從上到下:
拆除了原本2.8升排量卻只能輸出130hp的燃油發動機,換進了一台 7,000牛頓米(N·m)的電動機——轉換到制動馬力至少也有400hp左右?
雙GPS天線用於追蹤汽車的位置,可以精確到1吋。車載系統正是通過GPS定位來確定自己的位置。也就是說,MARTY的自動駕駛,並不是普遍意義上的機器學習,而是一個更簡單的、邏輯驅動的自動駕駛。
電腦控制的轉向系統,不到一秒的時間,即可從一個方向的極限轉到另一個方向的極限,而且控制極其精確,這也是為什麼這輛自動駕駛汽車可以實現更精準的甩尾控制。
電動剎車系統,可以進行精準的剎車控制。
訂製的懸掛系統,滿足甩尾時對輪組產生的極限壓力。
甩尾和正常駕駛是兩種完全不同的駕駛方式。當我們正常開車時,汽車會朝著打輪的方向前進。而且,正常開車需要輪胎保持抓地力,因為失去抓地力就意味著駕駛者失去對汽車的控制,很容易導致事故發生。
而在甩尾時,一切和正常駕駛幾乎都反過來了:汽車的前進方向實際上和打輪方向完全相反。而且在甩尾時,車手必須在失去和獲得抓地力之間找到一種平衡,使得輪胎在賽道上打滑,卻也能提供足夠的力量將車往前推。
同時這一力量又必須和前輪的角度形成一個平衡,使得車輛不會因為轉向過度而偏離前進的方向:
對於真人車手,他們需要用眼睛去看發動機轉速表,耳朵去聽發動機、輪胎摩擦的聲音,用身體去感受離心力等等。在很大程度上,車手是通過自己的意識去感知的。
任何人都可以猛踩油門讓輪胎失去抓地力,但掌握精確的控制,從而讓車輛在一種「可控的失控」下完成精彩的甩尾過彎,需要日積月累的訓練。
而這一切對DeLorean似乎更加簡單。為什麼這麼說?因為它可以直接從車載電腦和傳感器中讀取數據,從而做出精確的操控。
操控車載系統顯示了車輛目前的速度、各輪的當前扭矩數值、前輪的轉向角度,以及車輛的前進方向和車身之間的偏航角度 (yaw) 等關鍵數據。
史丹佛團隊決定向Ken Block的Gymkhana系列影片致敬,將用來測試的這條賽道命名為MARTYkhana。這條賽道總長大約1公里,路線專門設置用來考驗和展示系統的精確性。
有了數據的幫助和電腦系統的加持,MARTY可以實現令人難以置信的精準過彎控制。下圖中,MARTY進行了一個從向左到向右甩尾的快速切換,穿過狹窄的門,卻沒有碰到障礙本身:
下圖中,賽道從一個大直徑的橢圓進入一個小直徑的圓形,MARTY的對油門、剎車和轉向角度控制,禁得起考驗,畫出了一道完美的螺旋白煙。
一些職業甩尾賽車手和工程師給了MARTY很高的評價。
2015年Formula DRIFT世界冠軍Fredric Aasbø指出,MARTY做了幾個難度非常高的transition(從一個彎形到另一個彎形的轉換),「在這種操控上,機器人可能會比我們人類做得更好。」
Papadakis Racing的隊長Stephan Papadakis表示,從影片裡可以看出,車輛的動力總成設計和安裝,以及自動駕駛系統的程式碼,令他印象非常深刻,特別是「可重複性」,也即MARTY每次穿過同一個彎形所採用的姿態,都一如既往準確無誤。
看這架勢,莫非史丹佛大學要出師Formula Drift了?
還好,並不是......
實際上,團隊進行這項研究的目的,是幫助未來的自動駕駛汽車更加安全。
現在的自動駕駛汽車已經挺安全了,主流公司公布的數據顯示事故率遠遠低於真人駕駛。然而這個結果建立在相對更安全的測試環境下,往往不包括(或者只包括極少量的)雨、雪或極端天氣。這也是為什麼在自動駕駛汽車測試過程中,一旦發生緊急情況,安全駕駛員必須接管。而在這類情況下,真人的應對能力往往比電腦更好。
如果道路因為雨雪和低溫導致結冰,如果道路上有大風,別說自動駕駛汽車,真人司機也很難保證絕對安全。
史丹佛大學團隊大改這台DeLorean,讓它去甩尾,目的就是研究自動駕駛汽車在失去穩定性的極端狀態下,應該如何自我控制。
這次的MARTYkhana,除了做出了一部令人血脈噴張的甩尾影片,更重要的意義在於獲得了大量關鍵的測試數據。
團隊成員Jonathan Goh表示,「通過甩尾,我們讓自動駕駛進入到最為極端的環境當中。如果我們能夠在最不穩定的場景中實現自動駕駛,其他的一切都迎刃而解了。」
圍繞這台改裝電動甩尾DeLorean,史丹佛大學團隊已經發布了相關的研究論文,題為Toward Automated Vehicle Control Beyond the Stability Limits: Drifting Along a General Path(朝著超越穩定極限的自動駕駛控制邁進:沿著一般道路甩尾)。
團隊也發布了更多的影片,展示MARTY在酷炫的甩尾背後,一些重要的研究思路和啓發:
這已經不是Gerdes教授的團隊第一次跟賽車打交道了。幾年前,他們改裝了一台奧迪TT,送到賽道上測試,實現了超越真人車手對於剎車和過彎路線的控制。
他們還把自動駕駛汽車送到過派克峰登頂計時賽 (Pikes Peak),堪稱自動駕駛賽車界的第一團隊了。
附圖:(Fredric Aasbø, 2015 年Formula DRIFT世界冠軍)
(穿過障礙,有如「蜻蜓點水」一般輕盈)
資料來源:https://news.knowing.asia/news/f495f331-52bd-4552-b01f-a4a5d310699c?utm_source=dable
「汽車輪胎氣打不進去」的推薦目錄:
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的最讚貼文
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 我家在阿爾卑斯山Alpenleben Facebook 的最佳貼文
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 陳凱倫 Facebook 的最佳解答
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 Re: [閒聊] 中油打氣機倒底怎用才不會雷到... - 看板biker 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 請問新車輪胎打氣打不起來的可能原因? - Mobile01 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 腳踏車打氣打不進去的推薦與評價,YOUTUBE、MOBILE01 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 腳踏車打氣打不進去的推薦與評價,YOUTUBE、MOBILE01 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 腳踏車打氣打不進去、美式氣嘴、輪胎打氣教學在PTT ... 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 [問題] 關於中油的數位打氣機 - Mo PTT 鄉公所 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 氣象局持續發布低溫特報⚠️... - 和雲行動服務-iRent汽機車共享 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 冷胎壓以及打氣 - 機車板 | Dcard 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 [問題] 一個輪胎沒氣,可以去好市多處理? - car 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 Re: [閒聊] 中油打氣機倒底怎用才不會雷到... - biker - PTT生活 ... 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 [問題] 新輪胎胎壓打太高 - PTT 問答 的評價
- 關於汽車輪胎氣打不進去 在 [問題] 現在無線充氣機還是推米家充氣寶嗎| biker 看板 - My PTT 的評價
汽車輪胎氣打不進去 在 我家在阿爾卑斯山Alpenleben Facebook 的最佳貼文
依照歐洲法規所有車輛必須在10月底之前完成冬季輪胎的更換,技術性更換之後的輪胎沒有完全鎖死,必須駕駛150公里里程後再回車行完成最後鎖定。
所以為了這不足的150公里的里程數大麥町不敢開遠途,所以只好捨棄多洛米蒂的高山雪景,改為鄰近的義大利小城繞繞。
運氣真好才剛上高速公路沒多久就發現汽車爆胎,回想在鄉間小路聽到一聲異常的聲響應該當下被銳物刺破。
打了電話叫了保險公司的拖吊車,足足在公路上等了兩小時,目前溫度為8度C.我問大麥町拖吊車來的這麼慢,要是冬季零下這兩小時的等候不是要凍死!
所以我說冬天開車,不管如何車上的保暖毯子一定要備用著。
車子破胎在高速公路上是我們第一次碰上,大麥町一下傻眼不知道怎麼辦?
當下我雖然知道打給保險公司,但是在哪個位置我還一時說不清,好在現在的Google Maps 真的太好用,只要點進去直接顯示位置,而且定點明確。
電話打通還是需要大麥町溝通,心想這下要是我一個人在高速公路上遇見這狀況,我就慘了!
等了兩小時拖吊車來了,沒往回拖到我住的小城,而是另一個城市,奇怪了?
我主張拖回自己的城市處理會容易的多,但是拖吊車的一定要拖到更遠的城市?
讓大麥町要求,他又不敢說總是乖乖的照別人的要求,為了留給男人面子我只私下教說一次,若是不聽我就隨便後果自己去處理。
反正今天星期六車行都不工作也無法處理,要補、要換新要等星期一上班時間了。
他在車行處理後續,我就好好享受我的午餐,剛好旁邊就是一家美式餐廳生意還很棒。
說到這兒我還真佩服自由行的人,自己租車旅遊,若是不幸遇見類似狀況,肯定大費周章,若是偏遠地區的小鄉村更是麻煩。
要知道歐洲週末假日是不工作的,就算有人留守也沒法很快處理。
所以想到歐洲租車自由行,就要有危機處理的能力。
汽車輪胎氣打不進去 在 陳凱倫 Facebook 的最佳解答
幸運的一天!
原來在我家附近菜市場,就有一位專業的修鞋師傅,搞定了我平常上台主持,穿的較舒適一雙「環保鞋」,環保鞋真是不環保很容易脫膠?甚至腐化,而這雙環保鞋還好用料實在,沒有腐化,師傅決定用手工線把脱膠補起來,我也就不必每次特別跑回台北東區老家,找熟人補鞋其實,挺費時間!
跟著我,大江南北至少6,7年,一個墨綠色防水帆布「小旅行箱」,突然輪胎磨光了,就好像汽車輪胎磨平出狀況, 實在捨不得丢掉,一個念轉,去到了台北東區「合一教會」旁,過去常常買一些皮件,而認識這對老闆夫婦, 結果不到15分鐘,就幫我換上4個全新輪子,找到舊識,真的好幸運喔!
老闆只收了我四個輪子幾百塊錢的材料費,還一直跟我說
“不好意思”,不好意思的是我啊!看來,昔日的敦親睦鄰交情好重要,遇到需要時,有關係没關係,「就是有關係」省掉不少困擾,真是太幸運了!
更重要的是,一早先回到了電台, 為了只是先拿到禮拜六的「金鐘獎入場券」,才能夠把隨行小夥伴及工作同仁的位子稍微瞭解-二,特別去電「國父紀念館」,要了大會堂整個座位圖, 不希望到時候進場-團亂,事先多了解-些狀況, 以防萬一氣象預報下了大雨,-陣混亂,淋得像落湯雞進去,豈不是更糟嗎?
這就是A型的人做事情,心細考慮的比較多, 寧可多跑這趟路,以備萬一“有狀況”,也能從容不迫來面對,畢竟能有機會入圍金鐘獎,參與頒獎典禮, 就是無上的榮耀!
我是非常慎重看待這件事,
盡心在我,其他就交給上帝掌權了!
今天9月28號一年一度的教師節,FM96.3上午10~12點【嘠巴輕鬆BAR】給各位請來的特別來賓,還真巧,她就是《彩虹老師》 也是仁愛復興社區發展協會的理事長【林宜蓁】。
因為之前幫她主持過『愛與公益』的社區園遊音樂會,進一步瞭解,原來她是一個很雞婆的人,希望照顧弱勢,自己會去造名冊,探望「仁愛里」的長輩,而她本身有著『俠女』打抱不平的個性,單純的想法卻只是想有機會多幫助人,她的初衷,還是希望照顧好獨居的長輩, 我說宜蓁真是一個『溫柔小女人,堅韌大女人』!
做《彩虹老師》期間遇到了叛逆的國中生,趴著睡覺她不會不管,只會告訴學生:『老師有責任關心你,希望你還能夠乖乖的回教室來上課。』
學期末了,國中叛逆生卻對她說:『老師謝謝你!我終於念完了最後一堂課了。』
精彩的影音片段,搶先播出,請按下英文字母即可觀賞
https://youtu.be/21Xr2pxPsPU
汽車輪胎氣打不進去 在 請問新車輪胎打氣打不起來的可能原因? - Mobile01 的推薦與評價
各位前輩好,小弟新手,買了一台捷安特的CONTEND SL 2帶到國外,打算工作閒暇之餘運動一下,但組裝好後一直卡在後輪打氣打不起來,前輪倒是沒什麼問題,輪胎是無內胎式 ... ... <看更多>
汽車輪胎氣打不進去 在 腳踏車打氣打不進去、美式氣嘴、輪胎打氣教學在PTT ... 的推薦與評價
在腳踏車打氣打不進去這個討論中,有超過5篇Ptt貼文,作者walkinfish也提到價格:6000 孩子去彩虹橋當小天使了,這車雖說買了一年,但因為孩子喜歡自己走路,極少 ... ... <看更多>
汽車輪胎氣打不進去 在 Re: [閒聊] 中油打氣機倒底怎用才不會雷到... - 看板biker 的推薦與評價
直接說結論,第一種氣嘴真的雷
速可達「有機率」打不進去
但也不是每一台都打不進去,機率問題
自己的Force,有時可以有時不行,所以後來就買小米打氣機自己在家使用
曾經問過保養工程師,他表示因為機車的輪胎較小,壓力不足什麼什麼的 …
也不能說他錯,因為還沒有看過汽車打氣失敗的
曾經被一個Tmax騎士罵過,說害他的輪胎愈打愈沒氣,態度超級差說要客訴,我只淡淡的
跟他說這個是免費的,請他去機車行補氣,就算要報修也沒有這麼快 …
後來直接在上面貼告示,說明此打氣機是汽車專用,摩托車、腳踏車可能會有無法灌氣的
問題
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 223.141.203.161 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/biker/M.1626811212.A.253.html
至少啟用到現在三四年,本身還沒遇過汽車灌氣失敗的,也詢問過工程師,不是PSI問題
,常常上一台機車灌失敗,下一台汽車照樣成功,參考囉
※ 編輯: Lemonkiwi (223.141.203.161 臺灣), 07/21/2021 06:35:49
※ 編輯: Lemonkiwi (223.141.203.161 臺灣), 07/21/2021 06:40:15
補充一下,同一台機車,有後輪可以充,前輪無法的案例,後續的汽機車來打又很正常,
原因找不太到,工程師也這樣回覆,信不信看個人,供參考
... <看更多>