自动驾驶汽车是指可以依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。高铁、客机、远洋轮船等,虽然环境有所不同,但早就实现了自动驾驶技术。其技术与自动驾驶汽车有类似之处。

 

技术简介

  汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。这一切都通过谷歌的数据中心来实现,谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言,自动驾驶汽车相当于谷歌数据中心的遥控汽车或者智能汽车。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。

  沃尔沃根据自动化水平的高低区分了四个无人驾驶的阶段:驾驶辅助、部分自动化、高度自动化、完全自动化:

  1. 驾驶辅助系统(DAS):目的是为驾驶者提供协助,包括提供重要或有益的驾驶相关信息,以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。如“车道偏离警告”(LDW)系统等。
  2. 部分自动化系统:在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的系统,如“自动紧急制动”(AEB)系统和“应急车道辅助”(ELA)系统等。
  3. 高度自动化系统:能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责,但是仍需驾驶者对驾驶活动进行监控的系统。
  4. 完全自动化系统:可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控的系统。这种自动化水平允许乘从事计算机工作、休息和睡眠以及其他娱乐等活动。 

 

研发目的

  自动驾驶能给我们的生活带来什么不一样?想象一下以下场景:

  1. 一路绿灯,不用停车、启动、再停、再启,自动选择全程绿灯的速度。
  2. 一路畅行,交通拥堵路段自动提前分流。
  3. 一路小憩,也可以拿出平板处理一会工作,不用抬头看路。
  4. 一路平安,没有撞车和追尾,至少自动驾驶的电车不会制造事故。 

  听听谷歌首席执行官拉里•佩奇解释了为什么谷歌要做自动驾驶汽车。

  “我们想做的就是,要激发世界上最了不起的人都为其工作, 你看自动驾驶汽车, 有许多人因为汽车事故死亡了, 浪费了许多人力(司机), 交通更便利, 你选择工作的机会就更多, 这对社会是有好处的,也许对经济也是有好处的。我很高兴看到这样的事情:一些很大的事情上科技能有一个很大的影响力,而且我们有信心我们可以做到,不管要对这项技术投资多少,跟巨大的回报比起来都是不值一提的。”

  “现在我们最常面对的问题就是停车,比如我建立一个停车空间需要4000美元的费用,都是混凝土和钢筋结构, 这个看起来很傻,如果我们有自动驾驶汽车,仅仅在谷歌我就可以节省几亿美金的停车费用。你可以想象,汽车把你从前门放下来后,然后自己去停车,你需要的时候,你一走出办公室,你的手机会通知汽车你正在走出大厅,然后你走出大厦大门的时候你的汽车就自动出现在你眼前了。”

 

研发历史

  2009年,有媒体曝光了自动驾驶汽车的雏形图片。

  2010年10月9日,谷歌公司在官方博客中宣布,正在开发自动驾驶汽车,目标是通过改变汽车的基本使用方式,协助预防交通事故,将人们从大量的驾车时间中解放出来,并减少碳排放。

  2011年10月,谷歌在内华达州和加州的莫哈韦沙漠作为试验场对汽车进行测试。同年,美国内华达立法机关允许自动驾驶车辆上路,这也是美国首个类似法律。该法律2012年3月1日正式生效。

  2012年4月,谷歌宣布自动驾驶汽车已经开了20万公里(离强制报废不远了)并已经申请和获得了多项相关专利。

  2012年5月7日,内华达州机动车辆管理局(DMV)批准了美国首个自动驾驶车辆许可证。在颁发牌照前,有关官员此前曾在高速公路、卡森城街区和拉斯维加斯大道检验过这款汽车,并宣称,先前在高速公路、市内街道和拉斯韦加斯闹市区域的测试显示,自动驾驶汽车可以安全行驶,甚至比人工驾驶更加安全。

  谷歌公司透露,自动驾驶汽车有望在2012年后的3到5年后推入市场。

 

结构性能

  自动驾驶汽车使用视频摄像头、雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。

  激光雷达

  车顶的“水桶”形装置是自动驾驶汽车的激光雷达,它能对半径60米的周围环境进行扫描,并将结果以3D地图的方式呈现出来,给予计算机最初步的判断依据。

  前置摄像头

  自动驾驶汽车前置摄像头谷歌在汽车的后视镜附近安置了一个摄像头,用于识别交通信号灯,并在车载电脑的辅助下辨别移动的物体,比如前方车辆、自行车或是行人。

  左后轮传感器

  很多人第一眼会觉得这个像是方向控制设备,而事实上这是自动驾驶汽车的位置传感器,它通过测定汽车的横向移动来帮助电脑给汽车定位,确定它在马路上的正确位置。

  前后雷达

  后车厢的主控电脑谷歌在无人驾车汽车上分别安装了4个雷达传感器(前方3个,后方1个),用于测量汽车与前(和前置摄像头一同配合测量)后左右各个物体间的距离。

  主控电脑

  自动驾驶汽车最重要的主控电脑被安排在后车厢,这里除了用于运算的电脑外,还有拓普康(拓普康是日本一家负责工业测距和医疗器械的厂商)的测距信息综合器,这套核心装备将负责汽车的行驶路线、方式的判断和执行。

 

行驶试验

  据香港《大公报》2010年10月11日报道,业务遍全球、经常搞搞新意思的搜寻网站谷歌(Google)准备进军汽车业。该公司宣布,工程人员研发出一款无人驾驶的汽车,并已经在加州的街道上成功试验行驶。该集团希望这款汽车将来正式面世及普及之后,有助解决交通挤塞的问题,并减少交通意外。谷歌软件工程师特龙说,这款汽车的车顶安装了多部摄录机,车上配备雷达感应器和激光距离搜寻器,可以“看到”周围的交通和路面情况。在街上行驶时,这款汽车基本上懂得自动操作和行驶,但车上有一名受过训练的司机,随时接手控制汽车,也有一名软件专家候命。

  特龙表示,这款无人驾驶汽车已经在实际环境和街道上进行试车,至今已经行驶了22万5千多公里,试过驶越举世闻名的旧金山金门桥、市内起伏不定及陡斜的街道,穿梭往来Google不同的办事处,也试过围绕塔霍湖(Lake Tahoe)行驶。

 

和电车的联系

  不知道你们在说到自动驾驶的时候,首先会想到什么。反正我在写这篇东东的时候,脑子里一直回响着一句重庆话:“狗日滴,高科技啦,无人驾驶!”

 

  没错,自动驾驶如此高大上,的确是「高科技」。普通汽车要加入自动驾驶技术面临诸多难点。首先是传动装置的数字模拟转换,如何将电子控制信息转换为机械传动。人可以练习驾驶技术,靠人的手感来控制,就像人类走路一样,自然而然地控制汽车行驶速度和方向。而电脑能输出的只是数字,很难达到人类的控制水平。其次是传统汽车加装电脑信息设备,得额外增加很多设施。而电车天然就是一个电子设备,而且没有任何机械传动,也不存在数字模拟转换的情况,直接就是数字对数字。自动驾驶技术本来就是为电车而生,生逢其时。

 

反对声音

  但是有些人对此提出了不同的意见。

  “开车这么美好的事情,为什么要交给无聊的计算机来完成?扭动车钥匙,发动机随即传来轰隆声,这种人和汽车的直接交流是无可比拟的。”

  日产首席执行官Ghosn:“我想澄清一点,日产倡导的自动驾驶(Autonomous Drive)技术,和无人驾驶(self-driving)车辆很不一样,自动驾驶让驾驶者减轻日常工作,特别是在拥堵时或是长途驾驶时。驾驶员还要保持对方向盘的控制,而车辆能自动完成余下的工作。”

  甚至特斯拉首席执行官埃隆·马斯特也坦言,对人工智能在汽车上的应用表示担心,怕会有类似「终结者」的出现。汽车真的会那么智能吗?真有可能诞生出变形金刚吗?

标签: 自动驾驶

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