无人驾驶智能汽车,一场由来已久的无硝烟未来之战

  2015-09-09 14:54:27 保险 大众 奥迪 宝马 新车 福特 车展   282

无论喜欢与否,不得不承认的一个事实是,随着科技的不断发展,人们从拥有汽车,学习驾驶汽车,一步步发展至今,技术都在朝着逐渐让智能机器来帮助人们驾驶汽车,从而让人们能从驾驶中得到解放这一方向上发展。

智能汽车和人一样,有着敏锐的“眼睛”,聪明的“头脑”和灵活自如的“脚”,“头脑”是电子计算机和自动操纵系统之类的装置,这些装置都装有非常复 杂的电脑程序,所以这种汽车能和人一样会“思考”、“判断”“行走”,可以自动启动、加速、刹车,可以自动绕过地面障碍物。在它的“眼睛”扫描中,如果前 面有障碍物,就发出电信号。在复杂多变的情况下,它的“大脑”能随机应变,根据电信号和当时当地的实际情况,自动选择最佳方案,指挥汽车正常、顺利地行驶。为对当前情况作出准确的对策,要预先估计到各种各样的情况,将解决不同情况的最佳方案的数据一一输入汽车中的微型计算机中。在汽车行驶过程中,微型计 算机就可根据实际情况相应地从所储存的方案中选择最合适的。

汽车可以无人驾驶,开到目的地后还可以自行泊车,这并非科幻小说,而在10年内就将变成现实。美国通用汽车公司计划在2015年前测试无人驾驶汽车技术,2018年左右将无人驾驶汽车推向市场。为了减少交通事故,美国正在推广防止翻车的电子稳定性控制系统,要求2012年推出的新车型必须配备这种技术。接下来,美国还要实施车辆之间的通讯系统。

Google: 有专利执照的无人驾驶汽车

谷歌已获得了将半自动混合驾驶汽车转型为全自动驾驶的技术专利;换言之,感谢Google, 成功实现人控驾驶到自动无人驾驶的转型。

Google的这种新型汽车可以识别“路线带”,并由其输入数据,告知汽车何处停车,或发出“前行10米”等简单指令;同时,另一套感应装置用来感知行驶过程中的环境,例如树木、路灯及一些知名的标识等。此项专利中“路线带”主要是通过在道路上设立标记来实现,尽管射频链接似乎是一种更可行的方式。

在过去数年间,谷歌已经将这项技术在包括丰田普锐斯及奥迪TT在内的数个车型上展开实验。在16万英里的行驶距离中,有超过1000英里实现了自动行驶。尽管搜索引擎巨头谷歌在研究无人驾驶技术已经是个众所周知的事实,但在此项技术定型之前,谷歌并未将之公之于众。

此项技术是汽车行业迈向全自动化的重要一步。一旦将此项技术与谷歌地图结合,前景必将十分广阔。

虽然无人驾驶汽车目前已经在内华达州的公共高速路上进行测试了,但是目前还不能对消费者进行发售,预计还需要几年时间。据美联社称,汽车厂商如果要测试无人驾驶技术,根据2011年美国内达华州率先通过无人驾驶汽车行驶合法化的法案后,相关的法规细则随后出台。这部法规是由Google无人汽车制造 商、保险公司和执法部门联合起草的。

据悉,无人驾驶汽车内必须要配备数据采集的装置(类似飞机上的黑匣子),实验阶段的产品必须挂红色牌照,等车子通过测试,并面向大众的时候,车辆才能挂绿色拍照。

根据无人驾驶汽行驶的法规,等车辆正式允许被上路之后,车辆可以真正实现无人驾驶,但是无论操控汽车的人在不在车内,一旦汽车发生事故,操控汽车的人需对事故负责。

由来已久的未来争夺之战

随着谷歌自动驾驶汽车这一消息的传播,不仅仅是IT行业,汽车行业的人们都开始纷纷骚动,试图搞明白谷歌的这一行为到底只是个有趣的实验,还是的确是汽车行业一个真正的挑战。

用Google自己的话来说:“我们想通过改变交通方式来改善人们的生活。跟Google里其他的很多事情一样,我们想解决那些宏大而重要的问题,然后 我们再去解决其他的。”—— 卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人技术科学家克里斯托弗·厄姆森(Christopher Urmson)。

但是谷歌其实是想做一台能开车的计算机,而汽车行业则一直试图让他们的汽车能够更多地像计算机一样来开车。伴随着不断增加的功能强大价格低廉的传感器,精密的算法和摩尔定律,全球的汽车制造商已经慢慢地重新开始定义驾驶员的概念,为我们卸下各种开车的负担,无论是换档,还是并排停车。自动汽车并不是即将到来,它们已经来了!一个更加有趣的问题是:不是我们什么时候能够完全摆脱轮子,而是当我们最终实现这一目标时汽车将会拥有何种形式和功能。

Google并非唯一研究无人驾驶汽车的公司。事实上,几乎所有传统大汽车公司都在研制各自的无人驾驶自动汽车。还有一些硅谷的研发实验室也加入了这个行列。

从20世纪70年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。我国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。

去年,一辆宝马无人驾驶汽车沿着高速公路从慕尼黑开到因戈尔施塔特。奥迪将一辆无人驾驶汽车送到了落基山的派克峰进行测试。而大众正和斯坦福大学合作,建造Junior的改进版。去年11月,在东京车展上,丰田展示了它的普锐斯AVOS(自动汽车驾驶系统),车主可以遥控让汽车行驶到指定地点。通用的阿兰·陶伯预言,10年之后,无人驾驶汽车将开始销售。自动化工程师协会之类的组织已经成立特别委员会,负责起草自动汽车标准。

终极自动驾驶机器

下一代的汽车将不会纠结于马力和力矩,而是集中在雷达测距,通信延迟和相机像素这些问题。下面我们来看看有哪些具体的科技应用吧。

1、雷达 Radar

高端汽车已经装载了雷达,它可以用来跟踪附近的物体。例如,梅赛德斯的自动巡航控制系统便是一种事故预防系统,它的后保险杠上有一个装置,当它在汽车的盲点内检测到物体时便会发出警报。

2、车道保持系统 Lane-keeping

在挡风玻璃上装载的摄像头可以通过分析路面和边界线的差别来识别车道标记。如果汽车不小心离开了车道,方向盘会轻微震动来提醒驾驶者。

3、激光测距系统 LIDAR

谷歌采用了Velodyne公司的车顶激光测距系统,这一系统使用64个激光,以每分钟900次的速度向上发出光束,产生的点云可以提供给汽车360度的视角。

4、红外摄像头 Infrared Camera

梅赛德斯的夜视辅助功能使用了两个前灯来发送不可见且不可反射的红外光线到前方的路面。而挡风玻璃上装载的摄像头则用来检测红外标记,并且在仪表盘的显示器上呈现被照亮的图像(其中危险因素会被突出)。

5、立体视觉 Stereo Vision

梅赛德斯的原型系统在挡风玻璃上装载了两个摄像头以实时生成前方路面的三维图像,检测诸如行人之类的潜在危险,并且预测他们的行动。

6、GPS/惯性导航系统

一个自动驾驶员需要知道他正在去哪儿。谷歌使用Applanix公司的定位系统,以及他们自己的制图和GPS 技术。

7、车轮角度编码器 Wheel Encoder

轮载传感器可以在谷歌汽车穿梭于车流中时测量它的速度。

未来之争——无人驾驶技术的价值探讨

正方主要观点:安全;智能交通与物联网

反方主要观点:技术成熟程度之忧;道德伦理⋯⋯

1、安全

安全是拉动无人驾驶车需求增长的主要因素。每年,驾驶员们的疏忽大意都会导致许多事故。既然驾驶员失误百出,汽车制造商们当然要集中精力设计能确保汽车安全的系统。

2、智能交通与物联网

正如我们曾经在智能交通的专题《未来生活进行时:无线通信智能化——无“线”智能 沟通未来》中提到过的,未来智能交通管理中最重要的一环是车辆的智能通信技术实现。尤其是其中的车对车通信系统,几乎每一个汽车生产商都在这方面有自己的技术产品。而这也是在迈向终极的无人驾驶汽车中至关重要的技术组成部分,更是最热门的技术应用领域——物联网的重要组成部分。

Inter-Vehicle Communication Technology 车辆间通信系统,是智能化应用所探讨的重要议题之一,将无线智能通信技术应用于高速公路与交通系统中,即可实现当车辆接近至一定范围时实现自动组网通信,有效地减少交通事故的发生,保障了道路和人身安全。

目前在这一领域颇有建树的为人所熟知的品牌包括通用汽车,以及福特在去年发布的“车对车无线技术Ford Intelligent Vehicle technology”,还有BMW的BMW Car-to-XCommunication。这些技术目前都是在WI-FI,GPS,以及蓝牙等技术的结合基础之上实现的再开发与结合,旨在实现汽车之间进行“对话”,帮助减少汽车碰撞和燃油消耗。该技术是在蓝牙、移动程序和导航系统之外的又一进步。利用其他应用程序和工具减少整个行程的拥堵,让汽车找到不拥堵的路段,从而大大减少汽车油耗。

争议:

说到这里,大家现在可能会认为所有这些无人驾驶技术都近在咫尺,我们已经准备好要踏入一个无人驾驶的“理想时代”。的确,大部分业界人士都同意这种想法,车辆无人驾驶技术的优点是使出行更安全(因为去除了人为失误因素)、缓解交通压力、并减少环境污染。而另一些人则不然。

驾驶员失误也有其反面优势,那就是人类的判断能力。无人驾驶技术永远是将保护车辆和车内人员作为第一要务。而一个驾驶员则可能宁愿牺牲自己的车来保护他人。例如,您驾驶时前方有辆车突然打滑,而您已经来不及停车。此时,在您的左边有一辆大卡车,右边则是一群等着过马路的孩子。大多数司机会选择撞向大 卡车,以避免撞到行人。而无人驾驶车辆无法识别孩子们——它只会简单地看到这条道路阻力较少,而将车转而冲向这边。这是个极端的例子,但是类似的问题有待 解决。

而目前为止,尽管各个国家都对智能汽车技术应用领域颇有兴趣,也非常重视,但,真正的无人驾驶技术更多应用于军事领域,而如果是日常生活,也许并不会那么快就真的会出现上路的无人驾驶智能汽车。最多也差不多是享受下局部的智能技术之便。而完全不用人驾驶,放心地交给智能技术和机器,光是让人们适应和 放心,也需要好一阵子了吧?

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