時間:2022-12-03 20:47:04
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多國開展道路測試
無人駕駛汽車被英國媒體稱為“機器人汽車”。從明年年初起,英國將挑選3個城市作為試點,進行為期18至36個月的“機器人汽車”上路測試,獲選城市將分享政府提供的總額1000萬英鎊的專項基金補貼。
而在美國,目前,內華達州、佛羅里達州、加利福尼亞州、德克薩斯州、密歇根州以及首都華盛頓特區已通過立法形式準許無人駕駛汽車上路,但僅限于測試目的。谷歌宣稱該公司研發的無人駕駛汽車已在公路上進行了100多萬公里的測試,從未發生交通事故。而在城市道路測試方面,谷歌無人駕駛汽車已在其總部所在的加州山景城附近行駛了1萬公里左右。不過,谷歌的無人駕駛汽車上路時必須有駕駛員坐在駕駛座上監控,以便隨時應對意外情況的發生。
就未來全自動無人駕駛汽車前景,谷歌表示沒有方向盤、油門及剎車踏板和換擋裝置,完全通過軟件和傳感器進行自動駕駛,時速限定在25英里(約40公里)。據了解,無人駕駛汽車遍及周身的感應系統,可以對周圍狀況進行實時全息掃描,再配合精確詳細的導航地圖,計算機系統便能模擬人工智能,實現無人駕駛。谷歌無人駕駛汽車傳感系統的識別范圍可達近100米,而正在研發的全自動無人駕駛汽車更可探測到四周約兩個足球場面積內的物體。
在瑞典,其第二大城市哥德堡城市規劃局與瑞典沃爾沃汽車公司在去年簽署了無人駕駛汽車試驗項目,計劃在2017年準許100輛無人駕駛汽車在哥德堡指定長度30公里的街道上試行。瑞典電視臺稱,無人駕駛車并不是完全利用機器來代替人腦,而是在駕駛員的操作下監督汽車行使,比如,從A點到B點,并不能完全百分之百保證汽車的行使準確率。在2017年至2020年間,普通市民將可以試駕駛100輛無人駕駛汽車,最終的前景是讓駕駛員一邊開車一邊讀書、打電話、上網或者其他娛樂。
日本將無人駕駛定義為自動駕駛。2013年8月,日本國土交通省明確,自動駕駛是在駕駛員的操控下。日本政府提出在2020年實現自動駕駛系統的試用。日本三大汽車公司日產、本田和豐田已相繼開展無人駕駛汽車的上路試驗。
日產推出的自動駕駛實驗車,以純電動汽車“聆風”為基礎,配備了3個攝像頭、6個激光雷達、3個毫米波雷達和12個超音波傳感器。利用這些傳感器和三維地圖,可以將車輛自身與周圍環境的距離測量精確到10厘米以下。試驗設想了6種場合進行自動駕駛,包括:車道內行使、從行使中的車道駛入分支車道、變更車道、超車、堵車時在靠近前方車輛時停車以及紅燈時停車。
事故責任算誰的?
目前,多國在無人駕駛汽車上都面臨一些共性問題,如駕駛安全、法律保險,以及與整體道路系統的對接等。
無人駕駛汽車在美國社會已引起相關法律方面的爭議,一是如果無人駕駛汽車發生交通事故,是由汽車制造商、無人駕駛系統供應商還是駕駛員來承擔責任?這也基本是多國共性的問題。又如,無人駕駛汽車的汽車保險適用何種法律?英國Ashfords律師事務所的負責人蘇西?米爾斯認為:“政府有責任為顧客和保險公司詳細澄清責任所在。”還有,許多人擔心今后無人駕駛汽車制造商、無人駕駛系統供應商以及衛星導航服務提供商,有可能不當存儲乃至使用無人駕駛汽車用戶的行使數據,使用戶行蹤等個人隱私無法得到應有的保障。
在瑞典,無人駕駛汽車有可能帶來基礎設施的改造,比如,高速公路上的四條車道要變成五條道,因為無人駕駛汽車所需的空間更小,上下坡路段也要進行改良。
此外,還有技術瓶頸。英國《每日郵報》說:“沒有方向、沒有剎車,這聽上去都讓人害怕”。過去3年間,包括牛津大學在內的工程專家小組已經對無人駕駛汽車進行了多次測試。僅從技術層面來說,應該已經“達標”。但有56%的英國成年人表示不會購買,1/4的人強調說,“機器人汽車”的安全性不能令人放心。
日本信息通信綜合研究所研究員山口平八郎認為:諸如十字路口右轉彎等情況,手動駕駛員通過互相溝通來防止事故發生,而自動駕駛汽車是通過道路基礎設施傳來的信息判斷。所以,除了自動駕駛汽車相互間的溝通,還需要開發人員與自動駕駛汽車溝通的手段。信息安全也存在問題,在自動駕駛系統遭外部攻擊后,方向盤和制動操作將被外部控制。
互聯網對車企的沖擊與融合
如何與互聯網融合,也是無人駕駛汽車面臨的問題。車企似乎顯得有些老態龍鐘,而互聯網卻年輕而風華正茂。兩者原本相安無事,但在無人駕駛汽車領域,車企與互聯網開始糾結、勾連和交叉。僅就技術而言,車企完全可以駕馭無人駕駛汽車的研發和生產,而互聯網的介入,看中的仍是無人駕駛汽車背后巨大的利益蛋糕和龐大的市場份額。
在長城汽車2015科技節上,出現了無人駕駛和腦電控汽車這樣的熱門技術。從2012年起,長城汽車成立了強大的專業團隊,下大力氣對汽車無人駕駛等智能技術進行研發。預計在2020年,將會推出能夠在高速公路上實現自動駕駛的車輛。
無人駕駛車輛的行駛安全性問題一直是行業內爭論的焦點,為了更好的保證技術系統自身的功能安全,長城汽車在無人駕駛車輛技術構架中強調“冗余”設計理念,以更高級別的標準進行安全開發設計,以此確保系統的穩健性。長城汽車自主研發的無人駕駛汽車,搭載有3D激光雷達、單線激光雷達、毫米波雷達、多功能攝像頭、GPS導航系統等多種傳感器。通過多種傳感器的應用,可實現對道路情況與周圍環境的全方位探測,并經過內部智能電子控制單元高速運算,直接控制車輛的電子轉向系統、發動機管理系統及制動系統等機構,實現車輛的加減速、變換車道、跟隨車輛以及超車等動作。車上搭載的部分傳感器設備已達國際先進水平,其中多功能攝像頭、毫米波雷達技術在公司已成熟應用。
未來長城汽車將募集資金用于智能汽車的研發,致力于以智能駕駛輔助系統、車聯網為切入點,研發具有車聯網技術、主動夜視、自適應巡航、自動泊車、智能識別和智能娛樂等功能的智能汽車,提升長城汽車現有汽車產品的智能化水平。目前哈弗H8、H9及部分后續車輛已經完成了駕駛輔助(ADAS)階段的開發。預計在2020年,將會推出能夠在高速公路上實現自動駕駛的車輛。
無人駕駛汽車的發展史
早在1940年,美國未來學家諾爾曼?格迪斯就曾這樣預言:“你的孫輩將能通過一條新型高速公路在24小時內橫穿整個大陸。他們乘坐的是一種全靠按鈕操作而不需要人駕駛的新式汽車。”
在格迪斯做出預言的50多年后,不需人駕駛的汽車終于變成了現實。那是在1997年,無人駕駛汽車在美國加利福尼亞的一條高速公路上進行了展示,8輛無人駕駛的汽車以時速105千米的速度保持了一個車身的車距行駛。10年后的2007年,有6輛無人駕駛汽車通過了美國國防部高級研究計劃局的“城市挑戰”計劃,在城市道路上完全按照交通規則與其他車輛一起行駛。
德國也是較早研制無人駕駛汽車的國家。20世紀90年代末期,德國在城市的街道上測試了一輛由電腦代替人駕駛的自動駕駛汽車。這輛汽車上裝有18臺各種儀器設備,其中包括袖珍電子攝像機、電子計算機高效圖像實時處理器、可能危險預測和剎車自動控制系統以及自動控制的腳踩板和方向盤等,它們接收并判斷道路上隨時出現的各種情況,同時進行相應的選擇。此外,還具有巧妙超車和臨時改變行車路線的本領。該汽車已成功地自動行駛了1萬多千米。
繼德國之后,法國于21世紀初研發出由電腦控制的自動駕駛汽車。車上除裝有電腦外,還裝有與電腦相連的視聽終端、光盤驅動器、電腦鍵盤等,以便為電腦“駕駛員”提供所需信息。汽車的輪軸上裝有傳感器,可將有關數據傳給車內電腦,由電腦進行操作控制。
谷歌公司研發的沒有方向盤的自動駕駛汽車,將無人駕駛汽車推向了一個新的高峰,徹底改變了傳統汽車在人們心目中的印象。這種自動駕駛汽車沒有方向盤、油門(加速)踏板和剎車等,因為它根本不需要這些東西。汽車能啟動行駛,完全由車載軟件和傳感器來完成。車上設置兩個有安全帶的座位,有供乘員使用的“開動”和“停止”按鈕,還有一個顯示行車路線的屏幕。汽車由電池驅動,最高時速為40千米。
無人駕駛汽車會開車的奧秘
無人駕駛汽車之所以聰明智慧,能像人那樣靈活自如地駕駛汽車,奧妙就在于它有著模仿人的“眼”“腦”“腳”裝置。
具體來說,在無人駕駛汽車的左前方,通常裝有兩部電子攝像機,這就是它的一雙銳利的“眼睛”。與人的眼睛不同的是,它的兩眼是上下排列的,相距50厘米。在汽車行駛時,這兩部電子攝像機像人的雙眼一樣不斷地掃描車前方的道路景物,形成實物影像。為何采用兩部攝像機,是因為它和人眼睛看東西一樣,一只眼睛難以分辨景物的遠近,或區別不了平面和立體的影像。如果用一部攝像機,有時就會把樹木、建筑物的陰影當成障礙物。用兩部攝像機配合使用,就能在前后和上下兩個方向上識別陰影的變化,從而準確地分清是陰影還是障礙物。無人駕駛汽車的“眼睛”通常能看清前方5~20米范圍內的景物。它一般是把高度在10厘米以上的物體作為障礙物來處理的。在它的“眼睛”掃描過程中,如果前方有障礙物,就發出電信號。
無人駕駛汽車的“腦”起什么作用呢?當汽車的“眼睛”獲得有障礙物的信號后,就及時傳送給它的“大腦”――微型計算機進行判斷,即決定汽車是繼續前進,還是停下來,是后退,還是繞行。這就要求電腦根據實際情況正確處理,并選擇出最佳的實施方案。由于人們將預先估計到的各種可能出現的情況以及解決不同問題的最佳方案數據輸送到電腦中,所以電腦只要相應地從所儲存的方案中選擇合適的就行了。
無人駕駛汽車的“腳”,實際上就是控制汽車行駛的轉向器、制動器等。它的“腳”是根據電腦下達的命令來操控汽車的。
無人駕駛汽車與現在的普通汽車相比,具有獨特的優勢:首先,由于操控汽車的電腦反應時間更快,無人駕駛汽車所需的安全車距更短,因而可使高速公路的汽車通過量增加兩倍。這將能夠基本上消除道路擁堵,從而減少汽車廢氣排放量和碰撞風險以及對新建道路的需求,使無人駕駛汽車行駛更安全、更環保。第二,無人駕駛汽車無需人操作駕駛,因而開車不需要駕駛技術,更不需要考駕照。顯然,這對于男女老幼甚至殘疾人來說,只要會按按鈕就能開動這種汽車, 使大多數人都能享受駕車的樂趣。第三,有了無人駕駛汽車就不需要停車場,因為沒必要每個人都擁有一輛汽車,當你需要它時,它就像出租車一樣隨叫隨到,這樣既能節約寶貴的土地,又能有效地利用公路資源,使高速公路更有秩序、能源使用更有效率,還可以防止因醉酒或疲勞駕駛導致的交通事故。
無人駕駛汽車的未來
網絡巨頭谷歌公司跨行業打造的自動駕駛汽車猶如一石激起千層浪,世界幾乎所有的大型汽車企業都相繼跟進,研制各自的無人駕駛汽車。福特公司最近展出了一輛自動駕駛試驗車型,并將利用這輛車開發先進的自動駕駛技術, 最終實現全自動駕駛。這款自動駕駛試驗車型采用4個光探測和測距的紅外感應器(傳感器),用來對周邊環境進行每秒250萬次的掃描。感應器遇到70米內的任何物體都可反射紅外線,并生成實時3D圖像。
與此同時,福特公司還與多所高等院校合作利用先進運算系統幫助汽車預測移動中的車輛和行人未來的位置;探索汽車如何進行自動化操作,讓感應器看到障礙物周圍的情況;開發更適用于自動駕駛車輛的人機交互界面,使自動駕駛技術的信息可清晰傳達給駕駛人員,讓駕駛人員能輕松接管控制功能。
戴姆勒公司也公布了其研制的自動駕駛卡車的視頻,這種卡車通過兩邊的橫向雷達、前端的全頻雷達和短程雷達,以及擋風玻璃下的前置攝像頭建立車車通信,以確保卡車安全行駛。與此同時,該公司旗下的奔馳品牌還與機器人專家和語言學家合作,以便讓自動駕駛汽車與路人、乘客透過手勢等方式溝通,使自動駕駛汽車更完善和安全。這款自動駕駛卡車被命名為“2025未來卡車”,意味著它將于2025年正式投入運行。
受到廣泛宣傳的谷歌汽車和其他自動駕駛汽車裝滿了攝像頭、雷達和被稱作“激光雷達”的激光測距儀,而這部汽車的獨到之處卻在于簡潔,以及成本相對較低的系統,材料只需幾百美元。為奧迪研制這套系統的以色列移動眼視覺技術公司負責研發的高級副總裁加比·阿永稱,“我們的想法是充分開發只用攝像頭的自動駕駛系統。”
使用移動眼的汽車不具備谷歌工程師所實現的那種自動化程度。谷歌汽車曾在美國加利福尼亞進行過30萬英里的駕駛測試,它將會出現在高速公路上,在交叉路口安全行駛,能左右轉彎,還能超過速度稍慢的汽車。相反,移動眼汽車只能以高速在一條車道上行駛,可以識別紅綠燈,并自動減速、停車,之后再繼續高速
行駛。
而在美國舊金山,看到谷歌的一輛無人駕駛試驗車在硅谷的101號公路上快速行使,或是自己停靠在舊金山的街頭,并不那么稀奇。實際上,包括奧迪、豐田、梅賽德斯奔馳在內的汽車制造商都在制定自動駕駛車輛計劃,這種車加入美國交通大阻塞,并成為其重要組成部分只是個時間問題。
未來的城市會有哪些變化?
當科學家和汽車公司奮勇向前,且許多人預計自動駕駛汽車會在下一個十年普及時,研究人員、城市規劃者和工程師正在思考,這種汽車對未來的城市可能意味著什么,如果汽車開始為我們提供駕駛服務,城市會發生什么變化,包括街道變得更窄,因為停車位可能不再是必須的。
想象一下,在一座城市,你不用繞著圈地尋找停車位,因為你的車會把你放下,然后快速開到某個地方等著,有點像機場的出租車等候區。或者,它可能會被機器人看守員收走,和其他車輛一起像一排購物手推車一樣運走。
市區內的停車場可能會變成公園。交通燈可能沒現在這么常見,因為隱藏在車里和街道上的傳感器會協調交通。而且違規停車罰單可能會變得罕見,因為汽車足夠智能,知道不應該停在哪些地方。
未來的城市街道可能更窄,因為停車位不再是必須的。空氣可能會更干凈,因為人們開車更少了。據美國公路交通安全管理局稱,商業區內汽車行駛里程的30%是為了尋找停車位,該部門估計,每年有10億英里(約合16億千米)的駕駛里程被浪費在了尋找停車的過
程中。
因此,“對城市空間和汽車本身來說,自動化將帶來目標的重新設定,”華盛頓大學法學院專門研究機器人和無人機的助理教授瑞安·卡羅說。
哈佛大學的研究人員則指出,在部分城市,多達三分之一的土地被用于建停車位。一些城市規劃者預計,隨著城市里出現更多可利用空間,住房成本將有所下降。如果減少在城市街道上停車,道路上的其他車輛也變得更小,房屋和辦公室便可以利用那些空間。如今的巨型商店和購物中心需要很大的地方用來停車,但如果沒有這些需求,它們就能往城里搬。
根據得克薩斯大學奧斯汀分校人工智能實驗室創建的自動十字路口管理項目組研究人員的設想,城市將不再有交通指示燈,車流將由傳感器引導。一段視頻展示了自動控制的交通十字路口,盡管看上去一片混亂,但研究人員堅稱,這樣的十字路口會減緩擁堵,降低燃料成本,還能夠讓汽車在穿過整個城市時不用停車。
當然,達到一個理想城市花的時間,會比繞著街區找停車位的時間略長。奧迪公司發言人表示,要到本個十年的末期,完全自動控制的汽車才會出現在市場上。說得委婉一些,在這一切成為現實之前,要解決的監管問題讓人望而生畏。
但事情正在順利向前發展,至少足以讓著眼于未來的思考者們感到興奮。去年,美國加利福尼亞州州長杰里·布朗簽署了一項法律,為無人駕駛汽車在加州掃清了道路,這讓加州成為了美國第三個明確允許無人駕駛汽車上路的州。今年5月,美國運輸部制定了針對自動車輛的首份正式政策聲明,鼓勵各城市允許對無人駕駛汽車進行測試。
今天的我們覺得這很可笑,是因為技術的進步遠遠超出了當時的想象。但不要笑得太早――今天的我們,在暢想未來的r候,也會犯同樣的錯誤。比如,我們可能也在用今天有限的想象力去武斷無人駕駛汽車的實用性和未來影響,甚至于這樣的汽車是否應該存在。
一位中國企業家最近就因為被報道在北京的路上體驗無人駕駛汽車,而引起公眾熱議,很多人質疑這是否安全。
不久前,在德國柏林召開的一次會議上,我也聽到某個城市的代表發言說,無人駕駛汽車將帶來一個“恐怖的時代”。
實際上,不管是否喜歡,無人駕駛汽車都將成為我們生活的一部分;10~20年之后,我們也許會反過頭來嘲笑今天所有關于無人駕駛汽車的討論。
這有點像2007年蘋果公司剛剛推出iPhone的時候,很少有人能完全預見到這部手機――加上移動互聯網的飛速進步――將給我們的生活帶來怎樣的巨大變革。借助它的普及,我們從一種以文字為基礎的交流方式,演進到高度可視化和以圖片視頻為基礎的交流方式。
Robby,奧迪最新版車型,相比于之前的車型有所升級,減重了400kg。據億歐網了解RS 7自動駕駛測試車增加了許多諸如傳感器、雷達等高科技配置,動力部分是560馬力的4.0TFST發動機,其最高時速為240km/h。
近日,該車在Sonoma賽道進行了測試,不斷挑戰車的物理極限。 據了解,測試車搭載的自動駕駛系統中很多技術將首先會應用在奧迪全新A8上,不過后者使用的自動駕駛技術仍停留在“半自動”駕駛階段,其只能在車速保持在60km/h之下時對方向盤、油門、剎車等進行控制。
谷歌無人駕駛汽車
它是由谷歌公司的Goole X實驗室研發的,它不需要駕駛者就能啟動、行駛以及停止。目前正在測試,已經行駛了48萬公里。測試車在加州幾條道路上進行測試,這些車輛使用照相機、雷達感應器和激光測距機來查看交通情況,并且使用詳細地圖來為前方的道路導航。
谷歌無人駕駛技術可以同時對“數百個目標”保持監測,其中包括行人、公共汽車、一個做出左轉手勢的自行車騎行者、一個保護學生過馬路的人舉起的停車指示牌,據稱,谷歌無人駕駛汽車一共記錄的里程數據已經達到了70萬英里。
紅旗HQ3無人車
它是由國防科技大學自主研制的,2011年7月14日首次完成了從長沙到武漢286公里的高速全程無人駕駛實驗,它從京珠高速公路長沙楊梓沖收費站出發,歷時3小時22分鐘到達武漢,平均時速為87公里,人工干預的距離僅為2.24公里,實驗中,無人車自主超車67次。它是中國自主研發的,標志著中國無人車在復雜環境識別、智能行為決策和控制等方面實現了新的技術突破。
百度無人駕駛汽車
它是百度與寶馬合作以BMW 3系GT為基礎研發的自動駕駛車輛,它能夠自動完成跟車、減速、轉向、超車、上下高速公路等一些列復雜動作。2014年9月15日,寶馬與百度簽署了戰略合作協議,旨在攻克高度自動化駕駛科技在中國道路環境下面臨的技術挑戰,致力于通過研究智能科技加強車輛道路行駛的安全性,減少交通事故和人員傷亡情況。
2015年12月百度無人駕駛汽車完成國內首次城市、環路及高速道路混合路況下的全自動駕駛。該車最具特色的就是它的“探測儀”。該系統由前后兩部分組成,位置靠前的裝置是360度激光雷達,用以檢測方圓60米內的路況,并以此進行建模,從而形成一個3D地圖。位置靠后的裝置是高精度地圖GPS,用以確定車輛所在位置。該車輛還整合有寶馬提供的車身內部傳感器和車輛控制接口,寶馬提供技術支持,百度負責自動駕駛決策與控制模塊。
長安無人駕駛汽車
2016年4月12日,長安無人駕駛汽車將從重慶長安研究總院正式出發,此次無人駕駛測試由南到北,途經鄭州、西安,最終到達北京,參加北京月底的車展,全程共2000公里。長安汽車無人駕駛技術測試項目的正式啟動,標志著一次從傳統汽車向智能汽車的跨越。
長安無人駕駛測試車能夠通過前視攝像頭、前視雷達、激光雷達、高精地圖及諸多智能尖端科技實現停走型自適應巡航、自動沿著單車道進行自動駕駛、高速公路的交通擁堵輔助。同時,該汽車還可以在駕駛員提出請求或確認后主動更換車道,實現超車換道。此外,無人駕駛車輛還可實現主動識別高速路旁限速標志和解除限速標志等。
沃爾沃S90 標配半自動駕駛系統
據億歐網了解,2016年4月份,將標配Polot Assist半自動駕駛技術,S90搭載的Polot Assist技術能夠平順地自動介入轉向系統,實現車輛在時速130千米/小時內的行駛及轉向。它還包括自動緊急剎車系統、自動泊車系統360度攝像頭以及行人探測系統等。
值得注意的一點是沃爾沃研發出了“大型動物探測系統”,它可以說是全球首創新功能。這項系統可以探測到大型動物,如麋鹿、馬、駝鹿(無論在白天還是夜間)等,同時向駕駛者發出預警并對正在行駛的車輛實施剎車輔助以避免碰撞。
無人駕駛汽車將面臨三個重要發展方向:1.高速公路環境下的無人駕駛系統:這類系統將使用在環境限定為具有良好標志的結構化高速公路上,主要完成道路標志線跟蹤、車輛識別等功能。2.城市環境下的無人駕駛系統:相比于高速公路這里的環境更為復雜,需要提高對感知和控制算法提出更高的要求。3.特殊環境下的無人駕駛系統:主要是提高對性能的要求,例如,車輛的可靠性、對惡劣環境的適應性是在特殊環境下考慮的首要問題,也是在未來推廣應用要重點解決的問題。
縱觀我國:
目前我國無人駕駛技術在不斷發展,新的技術不斷涌現,但在發展中也面臨著一些難題:
1.在某些法律方面還不健全,這需要政府加強對自動駕駛技術的立法保護,清除法律障礙,幫助汽車企業實現愿望清單。
2.有些技術難以突破,包括傳感器技術的不成熟,具體操作較困難,所以需要投入科研人員,進行技術創新,攻破技術難關。
以“為無人駕駛設計車,而不是為了車設計無人駕駛”的理念,馭勢科技從零開始設計了一種全新的交通工具品類:城市移動包廂。
據悉,該無人車內部座椅呈環形排列,普通汽車常見的方向盤和儀表盤均未搭載,儼然一座“城市移動包廂”。同時,整車去除了傳感器布局,所有傳感器都自然融入車的流線型外形。車內外具有多個屏幕,與乘客和行人自然互動和交流。整體設計聚焦于城市出行、工作與娛樂一體化的消費需求場景。
馭勢科技的無人駕駛技術,融合傳感器感知車身周圍環境,并集成機器學習算法對其進行理解;集成定位方式實現復雜環境下車輛與環境的精確相對定位;多冗余、高可靠的電控系統保障無人駕駛系統可靠;響應云端調度和監控系統指令,實現交通效率最大化;配合無線充電技術,實現運行全過程無人管理。
據悉,馭勢科技無人駕駛方案近期的應用場景主要包括高科技園區、景區、廠區、主題公園和度假村等相對封閉區域。中長期將沿著低速到高速,封閉到開放的路線,實現基于無人駕駛的公共交通系統。
馭勢科技CEO吳甘沙認為,包括無人駕駛在內的智能駕駛產業已經進入高速發展期,最新人工智能技術觸發了這一產業的爆炸式發展。在未來的3-5年中,這些技術將幫助智能車理解整個世界。
馭勢科技表示,未來5-10年,公司將進一步深耕城市各類交通場景,智能駕駛交通工具將提升城市運輸效率,解決交通擁堵、能源浪費和排放問題。同時亦可解放乘客的時間,提升經濟效益,用“共享出行”破解“最后一公里”難題。
在這之前,馭勢科技CEO吳甘沙對媒體進行了一次科普教育,并指出馭勢科技在降低自動駕駛技術成本方面所處的嘗試和努力,他堅信隨著成本的下降與技術的日益成熟,馭勢科技研發的無人駕駛汽車將在兩到三年內實現商業化。“至少可以用無人駕駛電動車在園區內解決代步難題”,這是吳甘沙的保守預測。
無人駕駛帶來的技術革命
馭勢科技是一家專注于自動駕駛方案的初創公司,由前英特爾中國研究院院長吳甘沙于2014年創辦。目前,馭勢已經在北京房山設立了自動駕駛示范運營區與研究基地。
“正如 AI,如果是一個老中醫的話題,它專治這么多痛點,人貴、人缺、人會犯錯、費錢、費料,所謂的料就是比如說能源,還有費時,而無人駕駛能夠改變這樣一個痛點。”吳甘沙強調。
在自動駕駛技術出現之后,社會對這一技術有兩種說法――自動駕駛與無人駕駛。但是由于該技術仍屬早期,且沒有行業標準,所以業內企業與行業專家對其定義與說法并無定論。吳甘沙認為,自動駕駛技術的普及趨勢可分如下五個階段:第一個是2007年出現的駕駛輔助階段;第二個是2015年出現的輔助駕駛階;第三個是2020年出現的高度自動駕駛階段;第四個是2020年出現的限定場景的無人駕駛階段;第五個是2030年以后出現的全天候全區域無人駕駛階段。其中第二至三個階段為自動駕駛階段,即人與機器共同駕駛。而第四至五個階段就是不需要人類操作的無人駕駛階段了。
自動駕駛汽車需要使用多種傳感器,包括激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達以及攝像頭。目前業內的自動駕駛測試車多使用了Velodyne價格昂貴的64線激光雷達,其單個的售價已經超過70萬元人民幣,這也是阻礙自動駕駛技術普及的重要障礙。而馭勢科技則通過傳感器融合、深度學習以及視覺定位技術有效降低了自動駕駛在硬件方面的成本。
吳甘沙說,與同類無人駕駛汽車相比,馭勢科技研發的產品成本只是前者的三分之一。
首先,觀察多傳感器融合方面,與其他廠商不同,S勢科技的測試車則采用了價格較低的16線、32線激光雷達產品,并通過傳感器融合技術手段讓搭載低線束激光雷達的自動駕駛汽車有了上路的條件。而至于采用效果略差的低線束產品的原因則主要是為了降低激光雷達的成本。據吳甘沙介紹,目前業內的傳感器融合有兩大路徑:第一是馭勢目前在做激光雷達+視覺方案。第二是車廠在做的毫米波/超聲波雷達+視覺的融合方案。馭勢通過傳感器融合的技術,吳甘沙表示能夠提升16線或是32線雷達的性能,并且夠做到了滿足自動駕駛汽車上路行駛的性能要求。
其次,觀察視覺傳感器的發展趨勢。攝像頭能夠識別車輛與路標,是自動駕駛的一個重要傳感器,但是視覺會受到光照條件的影響,例如陽光直射,而產生錯誤。
吳甘沙團隊首先改進了攝像頭,例如使用雙目深度攝像頭,能知道物體的距離與面積。第二是改進視覺的算法,用深度學習算法提升攝像頭對道路標示、車輛的識別率。再次,觀察視覺定位方面。通過各種傳感器來感知環境只是自動駕駛汽車上路的第一步,要想正常運行,自動駕駛汽車還需要定位技術,目前業內的解決方案通常是 GNSS RTK定位+高精度慣性導航兩種方案,但是這兩套方案有一些弊端。第一是GNSS RTK屬于高精度GPS定位方案,但是GPS會受到時間、天氣、建筑物遮擋等因素的影響。第二是目前業內也在使用光纖陀螺儀作為慣性定位方案,但是這一零部件一般都是導彈使用的,價格太貴。所以馭勢科技又自行研發了一套基于視覺的定位方案,具體原理就是通過對比攝像頭拍攝的每一幀圖像來確定位置,但是由于行車環境多樣,會碰到樹葉、花草等會動的場景,這些場景又會影響定位效果。所以馭勢又通過將車道線、路標、標志牌等固定物體來如識別算法中去,來增強視覺定位能力。
“在有了GNSS RTK+視覺定位技術之后,馭勢科技的自動駕駛測試車能夠在全世界最復雜的西直門立交橋下實現準確定位。”吳甘沙強調。
無人駕駛解決城市交通難題
當中國社會步入消費升級新階段,家用汽車數量不斷增加,城市交通擁堵成為影響人們生活的固疾。
“堵車導致了違規駕駛,導致很多交通的事故,事故又使得路更堵,百公里的能耗上升、能源效率下降,而且我們現在有霧霾,廢氣排放。大城市的交通時間每天在2.5小時左右。另外一方面,我們停車也變得很困難,一輛車96%的時間是停著的,而且需要兩個停車位,很多大城市15%以上的土地是用來停車的,房價之所以貴,也有一部分原因是因為車多。因此我們只能居住在郊區,大量的時間浪費在路上。”吳甘沙對外宣稱。
如今,網約車風行,但吳甘沙認為,網約車無法解決這些問題。首先,網約車仍然需要司機,其實并沒有有效降低出租車的成本。其次,網約車的出現,讓原本不上路運營的私家車也上路了,反而加重了擁堵。再次,相較于出則車,網約車其實更難監管,最后總體上反而是并沒有帶來社會效益的提升。
吳甘沙認為無人駕駛技術的普及不僅可以提高出行效率,還會給社會整體生產力帶來巨大的增量,帶動一系列跟交通產業相關事物發生改變,這其中蘊含著巨大的商業機會,所有跟人或者物都可能被重新定義。
今天,北京600萬輛機動車,絕大多數是私家車。出租車只有7萬輛。有了無人駕駛以后,我可以從根本性上改變這一格局,從6百萬輛車減到200萬輛。我通過大數據的調度算法,根據全城的人群的分布和出行的規律,可以把這200萬輛車分布在城市的各個角落,每個人一叫車,就來車,出租車費降到今天的三分之一。
當自動駕駛成為新潮流,它帶來的變化包括:第一是不需要司機,成本降低。第二是交通效率提升,汽車能夠互聯互通的時候,算法能夠通過調度來讓汽車通過路口。第三是降低交通事故,由于沒有人類司機,自動駕駛汽車的交通事故率將會大幅降低。第四是節省城市空間,首先,自動駕駛汽車完成接送乘客或貨物之后,繼續運行,不需要停車。其次,晚上停車的時候可以開到郊區停車場充電,不需要城市空間。第五是提升社會經濟效益,因為不需要人類開車,乘客可以在車內辦公、娛樂、工作,提升社會效益。
馭勢兩到三年內實現商業化
“2016年是自動駕駛爆發的一年。”吳甘沙說。
截至目前,谷歌、寶馬、Uber、沃爾沃等公司研制的無人駕駛汽車紛紛上路測試駕駛。馭勢科技從事自動駕駛技術研究也已有兩年。“作為一家創業公司,馭勢希望能夠成為中國第一家,同時實現輔助駕駛和無人駕駛商業化的公司。”吳甘沙對媒體宣稱。
他希望,馭勢科技能夠將成本較低的自動駕駛方案在未來兩到三年內實現商業化,其商業化的含義包括在量產車上搭載馭勢科技的自動駕駛技術以及在景區等封閉場所運營的低速自動駕駛汽車。
吳甘沙對媒體透露,馭勢目前已經與多家整車廠商進行了合作,而馭勢科技提供的解決方案也已經在這些廠家進行測試。馭勢技術最快能夠在2019年出現在量產車上。而封閉園區則具有道路環境固定,使用條件穩定性高等條件,馭勢科技的低速自動駕駛車輛有望于2018年就在一些園區進行商業運營。
當然,在推進自動駕駛技術商業的道路上,吳甘沙也指出馭勢科技還有三大問題需要解決。
首先,需要盡快將技術從原型變成產品,這里面需要大量的數據積累和測試。馭勢科技給出的解法是通過增加測試車數量、與其他廠商合作等方法。
其次,要解決制造、供應鏈管理這一道難關。在高速行駛的汽車方面,馭勢采用的打法是與整車廠商合作,為他們提供技術方案,但是在低速自動駕駛車方面,馭勢則希望能夠自己生產。吳甘沙表示,雖然存在代工的可能,但是由于自動駕駛汽車在硬件上也還要比手機復雜的多,且牽扯安全因素,自行生產才是最佳的解決方案。
最后,馭勢需要擴充團隊規模,該公司目前有50多人,而Uber在匹茲堡就有500多名員工,想要在競爭激烈且科技含量極高的自動駕駛領域分一杯羹,公司一直在招募更多的優秀人才加入。
平心而論,自動駕駛和無人駕駛的安全問題一直是人們所擔心的。2016年特斯拉的Autopilot出現事故,世界范圍內又開始質疑自動駕駛技術。對此,吳甘沙強調,“特斯拉的事故原因不是輔助駕駛本身,而是將輔助駕駛用成了自動駕駛。在駕駛員將車輛開到危險境地時,自動輔助駕駛系統可以幫助人來避免這些危險,減少事故的發生。”
“無人駕駛汽車”,
奪得200萬美元競賽大獎
這種無人駕駛汽車是由美國通用汽車公司的科學家和美國卡耐基 梅倫大學的科研小組共同發明的。它可以在不需要司機駕駛的情況下,自由地在城市的大街小巷中穿行。去年11月,通用汽車公司發明的這輛名叫“老板”的雪佛蘭汽車,在美國國防部發起的無人駕駛交通工具競賽中一舉勝出,奪得了200萬美元的獎金。
這輛“無人駕駛汽車”頂部安裝有兩臺光學攝像機,它具有45°和90°的視角,辨認遠處道路標志的能力勝過短程激光雷達。汽車的前部裝有短程和遠程雷達,它能偵測150米范圍內的其他汽車或物體信號,防止碰撞或靠得太近。汽車的后部裝有全球定位衛星通訊系統,汽車上安裝的激光雷達可以辨認路面記號,譬如停車線記號,停車時誤差度不超過5厘米。
“無人駕駛汽車”
10年內推向市場
通用汽車公司計劃在2015年完成對無人駕駛汽車的大部分技術測試,到2018年這種無人駕駛汽車將會批量推向市場。到時候,乘客們只需在車載電腦上輸入自己想去的目的地,就可以讓汽車接管駕駛任務,讓它帶你去想去的任何地方。當無人駕駛汽車在道路上飛速行駛時,乘客們可以在車中舒適地休息,甚至可以喝酒、吃早餐、打電話。
通用汽車公司研究和發展副總裁拉里 本斯說:“這絕對不是科幻小說,人們現在都在關注堵車、安全、能源和污染問題,從技術來說,沒有任何理由認為我們不能改變這個世界。”
醉酒司機不必擔心受懲罰
據研究人員稱,有了這種無人駕駛汽車后,司機就再也不必擔心醉酒駕駛受處罰了,因為這輛汽車可以安全地將醉酒司機帶回家,而不用擔心會發生車禍。甚至當這種無人駕駛汽車大面積流行后,連考駕照也許都會成為多余的事情。
不過本斯承認,要讓司機們放棄掌控方向盤,可能是一件相當困難的事。本斯說:“最大的障礙是人們對于傳統汽車的依賴熱情,他們會很不情愿放棄對方向盤的控制。”
那些夢想中的汽車
其實,從汽車普及以來,人們對智能科技汽車的想象由來已久。上世紀70年代,日本漫畫名作《哆啦A夢》中就曾多次提到裝有電腦、能自動確定行駛路線的交通工具。后來出現的變形金剛更是塑造了一批有思考能力、能與人交流、身手非凡的汽車人。我國的著名作家葉永烈也曾經在《小靈通漫游未來》中這樣寫道:“我覺得未來的小汽車應該非常漂亮,是全透明的,像水滴一樣。駕駛起來非常簡單,所以未來的孩子,都是自己開著這種小車去學校上課。還有,這個小汽車還可以飛起來。特別在堵車的時候,能一下子從汽車頂上飛過去……”在這本風靡了半個世紀的科幻小說里,作者為讀者描述了一種裝有“自動避撞裝置”的智能汽車,這種汽車連小孩子都可以輕松駕馭,在未來世界,人們稱它為“飄行車”。
人們通過這些豐富的想象力,將駕駛員從精神高度集中的駕駛行為中解放出來,給予他們更加便利的駕駛體驗。或許在未來,人們可以在駕車時做一切你可以想象到的事情:剃須、化妝、打牌、煲電話粥、與鄰車的陌生人搭訕。人們還在汽車里學外語和看電影,或者干脆把汽車變成自己的可移動辦公室和起居室,在汽車里裝上傳真機、無線網絡、電吹風和電視機。甚至,人們期待著有朝一日,汽車能擺脫地面堵塞,插上翅膀,翱翔天空。
智能汽車是什么
科技發展到今天,智能化與自動化浪潮正在席卷制造業,傳感器、觸控屏幕、云計算、人機交互等智能技術的應用領域正從消費電子擴展到工業自動化市場,也促進了智能汽車的發展。
目前的智能汽車就是在普通車輛的基礎上增加了先進的傳感器(雷達、攝像)、控制器、執行器等裝置,通過車載傳感系統和信息終端實現與人、車、路等的智能信息交換。智能汽車的導航信息資料庫,存有各類道路以及服務設施(餐飲、旅館、加油站、景點、停車場)的信息資料; GPS定位系統可精確定位車輛所在的位置,確定行駛方向;道路狀況信息系統、駕駛控制系統、緊急報警系統,能及時改變行駛路線,控制與其他車輛的距離,在探測到障礙物時及時減速或剎車,如果出了事故,自動報告指揮中心進行救援;自動駕駛系統,能控制汽車的點火、改變速度和轉向等。
而在未來,汽車就是機器人,說到這里,你是不是眼前浮現出電影《汽車總動員》里面的場景呢?有了Siri,汽車就像有了大腦,不光能聽從用戶的命令,還能根據用戶說話的情緒播放相應風格的音樂,還能根據當前時間、當前位置揣測出用戶的需求給用戶做出他想要的生活服務推薦。譬如開車的時候,到了飯點,Siri可以根據車主的喜好和當時的心情告知車主:前方有一家餐館比較適合你,是否在這里就餐?而且汽車車身布滿了傳感器,就像人的神經細胞,汽車的任何細微的變化車主都能感覺的到。想象一下這樣一個場景:當酷熱的夏日,車內溫度過高時,汽車會自動開啟空調降溫,還能感知到車內有沒有小孩子,能感知到駕駛員有沒有喝酒、是男是女等等。
科技巨頭爭相研發
如今,全球科技巨頭紛紛將注意力聚焦到汽車領域,希望通過更新技術與更新理念,推動汽車進入智能時代。
在去年的谷歌開發者大會上,谷歌產品負責人透露,全球已有超過35個汽車品牌參加谷歌的Android Auto項目。谷歌一直在致力于研發無人自動駕駛汽車,并陸續推出原型產品上路測試安全指數,力爭使無人駕駛汽車實用化,并堅信無人駕駛汽車將于5年內成功“上路”。谷歌表示,到2020年,無人駕駛汽車不僅會普及,還將成為“標準”。
當然,谷歌并非唯一研究無人駕駛汽車的公司。事實上,幾乎所有傳統大汽車公司都在研制各自的無人駕駛自動汽車。此外,一些硅谷的研發實驗室也加入了這個行列。在去年6月的蘋果全球開發者大會上,蘋果宣布了全新的“iOS in the Car”計劃,期望將iOS 7系統全面整合到各大主流汽車廠商的車載系統之中。這個計劃旨在提供一個全新的技術平臺,讓汽車駕駛者將iPhone的功能投射到車載系統屏幕上。早在2014年,蘋果就推出了一個名為“免視”Siri服務的概念,它使得用戶可以將iPhone與汽車相連。
美國高通公司在今年初展示了兩款全新的技術概念車,整合有高通最新的車載和連接技術——驍龍汽車解決方案。其中包括車聯網芯片驍龍820等模塊,支持一個中心控制屏、儀表屏,可看地理位置的立體圖,同時了一個智能駕駛的模組。高通還展示了本田、瑪莎拉蒂、凱迪拉克的數款概念車,演示采用高通技術的Android系統、安全功能模式和無線充電系統。高通的智能汽車系統平臺可以讓用戶“登入”到汽車,并根據用戶預設的偏好調整車座和方向盤。用戶的賬戶信息會被顯示在中控臺的屏幕上,當中還會包含來自手機的一些細節信息,包括預約和音樂。
在國內,百度也宣布了其無人駕駛汽車已經在國內第一次實現了城市、環路以及高速路混合路況下的全自動無人駕駛。根據百度介紹,百度無人駕駛汽車已經可以實現多次跟車減速、超車、調頭、變道、上下匝道等各種駕駛行為,能夠在高速和非高速等不同路道切換,最高速度達到了100公里/小時。
安全會是重大問題
在智能汽車的初級階段,通過智能駕駛輔助技術,有助于減少50%~80%的道路交通安全事故;如果實現無人駕駛,甚至可以完全避免交通事故。但這并不意味著智能汽車不存在安全風險。
汽車智能化意味著會有越來越多的汽車公司將消費類電子的許多特征功能整合到汽車中控臺上。在智能化還未達到自動駕駛的階段時,這種整合很可能影響駕駛者的注意力,造成安全隱患。據AAA(美國汽車協會)對導致分心駕駛的行為研究顯示,聽廣播、閑聊、打電話、郵件處理等行為會導致駕駛者反應遲緩,影響開車時的視覺。
此外,隨著通用、蘋果等整車或電子科技產品生產商紛紛涉足智能汽車領域,汽車越來越“智能”,黑客也可能趁虛而入控制這些智能汽車。目前大多數智能汽車都是采用將汽車接口接入互聯網,這同時就把互聯網方面的風險引入到了汽車層面。汽車實現了與外部的網絡連接,也為病毒木馬入侵打開了方便之門,使黑客找到了網絡攻擊的入口,控制車輛、竊取隱私。如侵入控制溫度的簡單電子模塊會影響到駕駛人的行車安全;侵入GPS模塊會導致車輛行駛軌跡的泄露;侵入系統在車內安裝攝像頭會致使個人隱私被盜。黑客也可能向汽車連接的智能手機植入病毒,通過網絡連接將病毒傳導至汽車,進而影響汽車信息系統正常運行,出現拒絕服務、失去控制等狀況,將影響用戶人身安全。有些安全漏洞甚至會削弱關鍵系統的安全性,將乘車人、外部行人和周邊環境置于危險當中,可能導致駕駛途中突然熄火、車輛改道、剎車失靈、選擇性爆破輪胎、停止發動機等。
歲月如同12缸的渦輪增壓發動機,咆哮著一路狂奔到近100年后的今天,福特又大膽宣稱,該公司將于2021年推出一款無人駕駛汽車,并將其作為共享車輛大批量提供。在福特看來,該無人駕駛汽車對社會產生的重要影響不亞于之前的T形車。顯然,福特企圖重現當年輝煌。
如此美好的愿景背后,實際上是整個汽車市場大環境所致。眾所周知,谷歌和特斯拉早已在無人駕駛汽車領域耕耘數年,蘋果等非汽車企業也頻頻傳出進軍無人駕駛汽車領域的消息。更重要的是,今年7月,奔馳的Future Bus開始了路測。除此之外,豐田、奧迪和沃爾沃等友商們都在無人駕駛汽車領域發力,對此福特豈能坐以待斃?
另外,美國IHS汽車信息咨詢公司在6月7日發表報告指出,到2035年全球無人駕駛汽車銷量將達2 100萬輛。同時各國政府也沒閑著,紛紛對無人駕駛技術進行政策扶持,比如美國政府就拿出40億美元,在未來十年時間內資助無人駕駛汽車的研發以及基礎設施的改造。
盛年不重來,一日難再晨。經過100多年的發展,傳統汽車已經進入一個技術瓶頸期。而在市場紅利、政策鼓勵和對手的“鞭策”下,無人駕駛汽車儼然成為突破瓶頸的重要方向。
步線行針,福特為豐滿“理想”買買買
有趣的是,去年年末,福特老大馬克?菲爾茲還挺著胸脯說道:“在4年時間內,全自動駕駛汽車就能商用。”如此自信,福特的底氣何來?作為一家百年老廠,身經百戰的福特不會打無準備之戰,更不會滿嘴跑火車,吹得牛兒天上飛。這不財大氣粗的福特,就通過瘋狂地買買買,來為自己的無人駕駛汽車加碼。
今年8月,美國激光雷達公司Velodyne獲得由福特與百度聯合注資的1.5億美元,其中百度與福特各注資7 500萬美元。據悉,Velodyne的激光雷達技術包含私有的軟件和算法,以處理來自傳感器的數據。最終,這一技術可生成3D數字圖像,用于地圖、目標識別和防碰撞。
同樣,在今年8月,馬克?菲爾茲在帕洛阿爾托的新聞會上宣布收購一家以色列企業SAIPS,后者主攻機器學習和計算機視覺。并且福特還與Nirenberg Neuroscience機器視覺公司達成了獨家合作,為無人駕駛車系統的機器學習組建帶來更多“類人化智能”。
好了,在觸角四伸,準備好無人駕駛汽車所必備的技術和硬件條件后,福特的無人駕駛汽車就好像要呼之欲出了……
欲執牛耳,沒那么容易
提到無人駕駛汽車,大家首先想到的多是谷歌和特斯拉。言外之意,福特在無人駕駛汽車領域只能算一個后來者。雖中國成語有云后發制人,可無人駕駛汽車并不是人與人之間一言不合下的簡單肉搏,需要大量時間堆砌研發。因此,福特還能憑借上文所述的投資與合作讓理想和現實擦出火花嗎?
現目前的無人駕駛汽車領域高手如云,不僅有前文提到的傳統汽車企業,還有非汽車企業也想分一杯羹,如國內的阿里巴巴、百度、樂視以及國外的蘋果等。這里面有些企業起步比福特早,在無人駕駛汽車領域摸爬滾打多年,總結出不少經驗。福特雖然通過合作這條捷徑拉近了一些差距,但更大的差距還需要時間來填補,況且福特與其他企業合作也需要時間磨合。