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驶向未来 无人驾驶汽车的技术与法律探讨

2015年12月24日00:01
来源:搜狐汽车 作者:滕飞
第1页 :自动驾驶汽车的技术发展

  这个月初,宝马与百度合作的无人驾驶汽车成功进行了路试。车辆在没有驾驶员干预的情况下完成了跟车减速、转向、超车等复杂动作。

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  这次无人驾驶汽车试验是中国团队在中国完成的,宝马为行车安全控制系统提供技术支持,百度则负责高精度地图、定位和环境感知与控制系统等一系列自动驾驶决策与控制模块。从已知的资料可知,这辆用宝马3系GT改装的试验车,可通过物体识别技术和环境感知技术,配合高精度地图,实现车辆探测、识别、跟踪、外界物体距离和速度估计、路面分割、车道线检测等功能。

百度无人驾驶汽车
百度无人驾驶汽车路试

路线
路试线路

  在路试时,技术人员从百度大厦出发,驶入G7高速公路,经五环路,抵达奥林匹克森林公园,并随后按原路线返回。测试车辆往返全程均实现自主控制,测试时最高速度达100公里/小时,并完成了多次跟车、加减速、变道、超车、上下匝道、调头等驾驶动作。

谷歌无人驾驶汽车
谷歌无人驾驶汽车

  对于科技方面比较关注的朋友应该知道,作为IT业执牛耳者,谷歌早在2005年便先于不少汽车厂商,推出了无人驾驶汽车的雏形——斯坦利无人驾驶汽车,并于2014年12月21日宣布首款成型的无人驾驶原型车制造完毕,之后在2015年5月成功进行了路试。大致上,百度和宝马合作研发的这台无人驾驶汽车使用的技术和谷歌类似,都是使用雷达和高精度地图对车辆行进路线进行规划。

谷歌先人一步研究无人驾驶技术

  谷歌的无人驾驶技术大概的原理就是,先用自己的街景车和探测车,绘制出整个城市的高分辨率地图,记录下高精确度的经纬度,以及每个位置的三维信息。之后通过汽车的GPS和三维信息比对,得到准确度非常高的位置信息。

街景车
谷歌街景车

  当无人驾驶汽车在路上走的时候,我们可以对其行进路线进行规划,汽车就可以根据规划和地图资料探知交通指示灯和人行横道等信息,在遵守三维世界规则的前提下,按照指定路线行进。这样,你就可以去这个城市的任何地方了。但也仅限于这个城市。

谷歌无人驾驶技术的问题

  谷歌的无人驾驶技术有两个比较大的问题,其一就是,若要行驶,必须获得当地的高清地图。在没有高清地图的地方,谷歌无人驾驶汽车是寸步难行的。还有就是,在一些特殊情况下,比如市政建设施工需要临时改道,要让无人驾驶汽车识别并作出相应变化,还是很困难的。另外一个问题就是,当出现雨雪天气时,雷达的精度会受到影响,对无人驾驶造成困扰。

无人驾驶技术的其他流派

  除了谷歌的雷达派,其他一些汽车厂商还有使用摄像头的“Mobileye”派,比如沃尔沃。如果说谷歌无人驾驶汽车的解决方案是依靠云端服务做出决策,将大部分智能运算的工作交给服务器,车辆只负责执行云端传达的决策,那“Mobileye”派则是将工作更多的交给车辆本身来完成。

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Mobileye示意图

  Mobileye系统的自适应巡航可以在不联网的情况下使用,它希望让车辆自己做出识别和决策,让电脑代替人脑,令汽车更加聪明。依靠科技的飞速发展,目前Mobileye系统已经可以识别道路、车辆、行人和交通标识,但让电脑像人一样做出决策,还是件很困难的事。相比谷歌,Mobileye系统成本更低,实现起来也更方便。但“Mobileye”无人驾驶技术的问题在于识别精度和容错率。比如黑夜里前方出现一辆坏掉一边尾灯的车,无人驾驶汽车很可能将其判断为一辆摩托。

图解

  无人驾驶汽车可以简单的看做是一种机器人,所以从原理上来讲,它的整个操作过程就是通过安装在车辆上的传感器感知路况及周边情况,之后传输到CPU,CPU根据人工智能对情况做判断,然后通知电传系统,电传系统根据信号操控机械装置,最后机械装置操控车辆做各种动作。

  在这一整个过程中,电传机械控制方面已经很完善了。现代汽车大部分都使用电传控制,刹车、油门等操作都是电子信号,通过电脑解读,最后传递给机械系统。过去那种纯粹的机械对机械的操控,已经很少看到了。所以现在无人驾驶汽车的难点在于如何准确感知环境信息,以及如何让电脑做出正确判断。

无人驾驶技术的四个阶段

  无人驾驶技术从无到有大致分为四个阶段:

驶向未来 自动驾驶汽车的技术与法律探讨

   第一个阶段是驾驶员辅助,系统可以在行驶中采集必要的信息,并提供给驾驶员清晰可靠的警告。比较具代表性的技术有:车道偏离预警和盲区监测系统。

盲点监测
盲点监测示意图

  第二个阶段是半自动驾驶,这一阶段,辅助系统可以开始物理干预驾驶员的操作。当警告发出后,驾驶员仍没有响应操作,系统会自行让车辆做出反应。相关技术有:紧急刹车辅助和车道保持辅助等。

车道保持
车道保持辅助示意图

  第三个阶段以及初显无人驾驶汽车的雏形,系统可以完全接管汽车,但驾驶员仍然需要时刻准备应付突发情况。目前宝马和奔驰等厂商的自动跟车系统就是如此,它们可以绕开驾驶员,自行控制方向盘,在堵车的时候电脑还可以控制与前车的距离,让驾驶者不必一直操控方向。

  第四个阶段可以说是无人驾驶汽车的终极形态了,目前谷歌经过长时间测试,成熟度已经很高。它可以让驾驶员完全放弃操控汽车的权利,改由电脑操控,并具有应对突发情况的能力。

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