從車展看摩托車自動(dòng)駕駛研究進(jìn)展

（天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)研究所 天津 300072）

引言

“自動(dòng)駕駛”和“AI”（人工智能）是近些年的熱門話題，每次說起這些詞我們不自覺地就會(huì)聯(lián)想起自動(dòng)駕駛汽車。摩托車領(lǐng)域一直沒有受到關(guān)注，如今，無人駕駛技術(shù)在摩托車領(lǐng)域也已經(jīng)開始嘗試，并有望在不久的將來得以量產(chǎn)。

1 第一款無人駕駛摩托車R1200GS

去年，BMW 公司公開了一段2018 年9 月拍攝的無人駕駛車型R1200GS 的演示試驗(yàn)錄像（圖1 所示）。（2018 年9 月11 日/1 min 38 s）

圖1 是R1200GS 正在自動(dòng)駕駛模式演示的圖片，名副其實(shí)的無人駕駛。BMW 公司早在2018 年9月就發(fā)布了這款原型車，據(jù)悉這是BMW 公司首款自動(dòng)駕駛摩托車。在2019 年1 月美國拉斯維加斯召開的CES（世界消費(fèi)者電子展覽會(huì)）上，這款R1200GS無人駕駛摩托車成為了眾人熱議的話題。

圖1 BMW 公司無人駕駛摩托車R1200GS 演示試驗(yàn)

圖2 所示為BR1200GS 正演示從行駛狀態(tài)到車梯放下，逐漸減速至停止的過程。在無人駕駛系統(tǒng)方面，R1200GS 車體上除了需要搭載GPS 外，還需要加裝各種傳感器，用來檢測(cè)車速、加速度、車身傾斜角度等。并對(duì)車輛結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，通過安裝在車輛前方的發(fā)動(dòng)機(jī)和車體控制系統(tǒng)的電子單元模塊（圖3所示），R1200GS 實(shí)現(xiàn)了無人狀態(tài)下對(duì)車輛進(jìn)行加減速、停車及轉(zhuǎn)彎等操作。

圖2 BR1200GS 正演示從行走狀態(tài)到車梯放下，逐漸減速至停止的過程

圖3 車體和發(fā)動(dòng)機(jī)集成化控制

在展會(huì)進(jìn)行的演示中，R1200GS 各項(xiàng)動(dòng)作的精準(zhǔn)化程度以及最大轉(zhuǎn)角下超低速過彎等表現(xiàn)都讓人感到驚艷。動(dòng)作流暢一氣呵成，猶如有位看不見的透明駕駛員在操縱著車輛一般[1]。

車輛在最初啟動(dòng)時(shí)需要操作人員給與一定的支撐，減速停車時(shí)位于車身側(cè)面的側(cè)梯會(huì)自動(dòng)升降，車輛被設(shè)置保持側(cè)傾駐車狀態(tài)。圖4 所示為駕駛員座椅下方布滿了電子設(shè)備。

圖4 駕駛員座椅下方布滿了電子設(shè)備

作為中高級(jí)品牌定位的BMW 公司，對(duì)于其旗下的汽車以及高端摩托車車型，大多搭載了電控懸掛系統(tǒng)，這一配置對(duì)于研發(fā)自動(dòng)駕駛方面是有先天優(yōu)勢(shì)的。

2 日本摩托車車企在無人駕駛領(lǐng)域的探索

雅馬哈曾在2017 年的東京摩托車展上展出了其概念車-MOTOROiD（圖5 所示）。后于2018 年在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)，并在轉(zhuǎn)年的拉斯維加斯CES上展出，展出了主題為“人車交互技術(shù)”。

圖5 雅馬哈MOTOROiD

據(jù)稱，MOTOROiD 車型裝備了摩托車自平衡系統(tǒng)AMCES，在駐車狀態(tài)，即使側(cè)梯收起，車體也不會(huì)發(fā)生傾倒。AMCES 系統(tǒng)以每1/2000 s 一次的頻率，對(duì)MOTOROiD 車身重心位置進(jìn)行檢測(cè)，然后通過調(diào)節(jié)類似振子（電池的一部分）功能的配重來保持車身平衡。

除此之外，MOTOROiD 充分展示了深度學(xué)習(xí)等AI 功能，有趣的是，MOTOROiD 還能實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別，善解人意的它只對(duì)車主發(fā)出的指示才會(huì)做出反應(yīng)[2]。

與雅馬哈展出MOTOROiD 的同時(shí)，本田在2017年的東京摩托車展上展出的車型是Riding Assist-e（圖6 所示）。

圖6 本田公司的Riding Assist-e（1）

據(jù)稱，本田公司在Riding Assist-e 上運(yùn)用了其人形機(jī)器人ASIMO 技術(shù)。對(duì)ASIMO 技術(shù)進(jìn)行改良后，將其控制電機(jī)安裝在車輛前部，并升級(jí)安裝了一套輔助設(shè)備（圖7 所示），實(shí)現(xiàn)對(duì)車把的自動(dòng)操作，從而保持車體的平衡。

圖7 本田公司的Riding Assist-e（2）

在Riding Assist-e 之后，本田也推出了一款自平衡摩托車。所謂自平衡是通過在車輛內(nèi)部安裝陀螺儀，并對(duì)電控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛平衡狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與修正。據(jù)說，該功能除了可以提高駕駛員騎乘體驗(yàn)之外，自平衡系統(tǒng)在緊急情況下也會(huì)發(fā)揮積極作用，例如雨后濕滑路面以及沙地上，車輛在制動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)都可以顯著提升車輛的平衡性，降低側(cè)翻發(fā)生的可能性[3]。

BOSCH 公司作為摩托車電控產(chǎn)品領(lǐng)軍品牌，2019 年3 月正式啟動(dòng)了“高級(jí)騎士ASS 系統(tǒng)”驗(yàn)證項(xiàng)目。圖8 為搭載了ASS 系統(tǒng)的摩托車。據(jù)稱，該項(xiàng)目是日本國內(nèi)首個(gè)正式向國家警察署備案，致力于摩托車安全駕駛輔助系統(tǒng)開發(fā)的道路試驗(yàn)。

所謂的ASS 系統(tǒng)是由ACC（自適應(yīng)巡航控制）、追尾預(yù)警及盲區(qū)檢測(cè)等部分構(gòu)成。

可以看出，無論是雅馬哈的MOTOROiD，還是本田的Riding Assist-e 都還停留在車輛的平衡和駕駛系統(tǒng)升級(jí)上，BOSCH 的ASS 系統(tǒng)也在積極推進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)在摩托車上的運(yùn)用，但距離實(shí)現(xiàn)真正的無人駕駛還有一段路要走[4]。

圖8 搭載了ASS 系統(tǒng)的摩托車

3 結(jié)束語

自動(dòng)駕駛技術(shù)在摩托車上的運(yùn)用這方面，BMW的R1200GS 已經(jīng)處于領(lǐng)先，我們有理由相信，在不遠(yuǎn)的將來，自動(dòng)駕駛技術(shù)不但會(huì)在汽車上大放光芒，也必將在摩托車有所運(yùn)用。各大摩托車企業(yè)大都就此達(dá)成一致的看法：至少可以先從超低速駕駛以及停車自動(dòng)控制兩方面來進(jìn)行嘗試。