无人驾驶汽车的昨天、今天和明天

2014-12-15 19:00:14来源: 互联网

    “自动驾驶汽车”这一概念曾经在大众文化中十分热门。每一个80后的小孩都会对“汽车人”和《霹雳游侠》里的“霹雳车”难以忘怀。现如今,这一切都不再是幻想。在未来的五年内,你将能买到一辆能自动载着你在高速上穿行的汽车。当然,想让你的宝贝车变成能防诈骗的机器人或者能在有不法分子的时候挺身而出,估计还有点困难。可想而知,想要让一辆车真正的自动和智能起来还是有一条很长的路要走的。

    在美国,国家公路交通安全局(NHTSA)列出了五种自动驾驶汽车。最低档次是0级的。0级的车指的是那些没有自动稳定控制系统。再高级一点的自动驾驶汽车能够在告诉它目的地之后就完全不需要人为控制,这样的属于4级。你可能会认为4级的车现在还很少见,的确如此。所以3级的车可能更加符合你的想象:3级的车指的就是那些可以在一些特定的情况下自动驾驶的车,比如在高峰时段的高承载专用车道上。

    几周前,Tesla宣布他们的汽车将实现自动驾驶。这一消息让它的支持者们欢呼雀跃。但实际上让汽车实现自动驾驶在业内算不上是什么创新的举动。对汽车比较关注的朋友们都会知道,奔驰、沃尔沃、奥迪以及其它众多品牌都有类似产品,万事俱备,只欠“有关规定的落实”。

自动驾驶汽车早已萌芽

    放在过去,貌似一切要单纯很多:汽车就仅仅是汽车而已。它是由轮子、发动机等组成的一个机器,人们通过踏板、操纵杆和轮子来控制它。汽车与汽车之间的交流也仅限于转向指示灯,当然当严重挡路的时候也有可能是透过窗户的粗鲁的手势。之后,半导体变得越来越便宜、快捷和坚固,也吸引了汽车行业的注意力。各种各样的电子设备开始渗透我们的汽车:比如为了高效,汽油喷射系统取代了汽化器;再比如,为了安全,防抱死系统(ABS)也被运用于汽车。

   到1995年,出现了电子稳定控制(ESC)系统,带头的就是奔驰的S系列。有ESC系统的车能够持续监控车主的驾车记录并与汽车所行驶的方向进行匹配。如果两者差距过大,ESC就会对个别驱动轮采取刹车动作,让一切恢复正常。稳定控制系统在减少车祸方面成效显著,因此在2011年底,美国和欧盟要求所有的车辆都安装此系统。

    这样一来,ABS系统以及牵引控制就成为了一大特色,同时也就意味着现如今只要是你在市面上能买到的车都不仅仅将监控汽车行驶的方向,还会监控个别驱动轮是否因为失控而转速太快,抑或是因为刹车而压根不转了。然而这些各式各样的安全辅助措施对于自动驾驶的汽车来说还远远不够。它们只能在紧急事故发生的时候让车辆减速。最近我们发现了个新玩意儿——电子线控节气门装置。这个装置很神奇,能够感知驾驶时周围环境并做出分析,判断该往哪儿走。很牛吧。

汽车的“眼睛”和“耳朵”

    我们可以发现,大多让车辆感知周边环境的科技其实早已存在。运用在奥迪 A8上的“自适应巡航控制技术”结合了光感、雷达及超声的传感器,防止车辆偏离预定驾驶方向,还能检测与其它车辆之间的车距以免发生碰撞。还有图像识别软件能够检测到限速标志上的数字从而提醒驾驶员。这一切在十年前都是科幻小说里的桥段,但现在都变成了现实,并且仅仅是一个大时代的开端。我想在不久的将来,这些传感器都会变得更加高级,能告诉你的绝不局限于车辆周围的环境情况。

    现在有个问题来了:我们到底希望自己的车发出怎样的数据信号?

    Sean Gallagher在今年年初亲身体验了一回,结果发现有V2V功能的车与车之间是可以交流的,对路况的潜在危险做出警告。V2V建立在802.11p的通信基础上,对wifi的要求是使用5.9 GHz中的75MHz频段。802.11p允许即时通信,无需在广播消息之前建立一个网络连接,这让V2V在安全方面特别靠谱。毕竟,如果在危险事故发生时,你还不得不需要挥动双手来告知他人,这对于那些身处危在旦夕的人们来说,绝不是一个好的解决方案。考虑到对可视通路并无要求,未来V2V可能会看清楚拐角处的情况。

“云”上的汽车

    越来越多的车配置了第四代移动通信系统,主要是因为车主们对流媒体服务有需求。乘车人的娱乐对于某些人来说或许微不足道,但是让你的车能时刻接受到最新数据也会让它的导航系统更加给力。说不定你也跟我一样,觉得单独的或者内置的GPS装置弱爆了。如果是的话,那你肯定也是大爱比如Google地图或者Waze这样的应用,能够即时提供最新的数据。而如果有了能即时更新数据的车的话,或许我们就会把这些应用毫不犹豫的扔到一边,重新用回车上的导航系统。这种高级的数据呈现将会让你的爱驾知道你们身处何方,甚至可以预测接下来的路况呢。

    对于任何一个人类来说,开车的时候导航数据那么全,是非常足够的了。然而现实很骨感:就算和GPS结合起来,也很难达到自动驾驶的车所要求的精准度(民用的GPS准确度为95%,置信区间为7.8米)。所以,为了实现车的自动驾驶,需要一张极高分辨率的地图,并且必须精准。精准就意味着要与时俱进。Google表示这是有难度的,但是Nokia,却跃跃欲试,表示他们具有这个潜力。

    于是,Nokia的HERE平台开始了一项大工程:用21世纪的传统的方法,用装有大量的传感器和GPS的车辆对街道进行探测和地图绘制。用这样的方法绘制出来的地图机器能够识别,但是人却不大能看明白。除了给使用HERE平台的车提供地图数据之外,Nokia也会控制他们的数据以实现实时更新。所有的HERE的车都会实时发出信号,“报告”实际路况,比如方向、路标,能精确到几厘米呢,相当强大。如此这般,它们就实时更新了。

    Nokia还有一个想法:发动“群众”的力量。根据HERE的汽车云服务的头头Vladimir Boroditsky透露,为了让自动驾驶的车不要再在路上“玩心跳”,他们计划着利用所有在线的车辆收集的数据研究处一套合理的驾驶方式,然后通过软件“训练”车如何自我驾驶。这听起来貌似靠谱一点。

自动驾驶车辆的未来是否光明?

    汽车制造商还是比较积极的。他们寻求与科技巨头比如Qualcomm和Nvidia的合作,尝试建立一个智能系统,能让车自己感知到附近的环境并作出反应。Qualcomm的副总裁对于传感器融合方面表示了足够的信心。他说:“随着车上安装了越来越多的传感器,传感器融合必须强大。而我们的Snapdragon处理器就可以hold住这些,能够非常迅速的处理这么大量的数据。”与此同时,Nvidia的Tegra K1也是奥迪和Tesla自动驾驶车的核心“大脑”。

    这一切仿佛都是所谓“雾件”。奔驰早几个月前就开始在大路上测试自动驾驶的S系列。在瑞典,沃尔沃也推出了自动驾驶的S60。Tesla也不甘寂寞,上月初也推出了他们的自动驾驶汽车,并放出消息Tesla Model S已经硬件齐全,整装待发。

    未来或许我们会看到精彩绝伦的自动驾驶车辆的竞技赛,它们通过不同的方式一试高低。前不久,奥迪 RS7在德国有名的竞技车道Hockenheim上大显身手。上阵的车在两分钟内就完成了整圈,最高时速达到149mph。全过程完全没有人为操纵。

    而Google的自动驾驶车也终于面世了。虽然这款车非常与众不同,没有方向盘和踏板,并且在车顶安装了一个相机装置。在Goolge的对比下,Tesla、奥迪、奔驰和沃尔沃在外型上就差别并不那么大。

    在上文中提高的所有车都达到了NHTSA的三级的标准。NHTSA是这么定义的:三级自动驾驶的汽车能够在某些环境下让车主完全不进行驾车所需的主要操作,汽车可自身做出判断和调整,但是在某些极端情况下,还是需要车主恢复人为操纵。 对于装有自适应巡航系统的二级的自动驾驶车辆,车主就不用特别频繁的去关注路况。最近还有项有意思的实验,说是有一辆自动驾驶的奥迪,能够检测你在车里面的时候眼睛是否是睁着的。如果你闭上太久了,汽车就会发出警告。所以,就算能自动驾驶了,也别指望能在你的爱车里面安然入睡呢。

    据Volvo政府事务部主任Anders透露,该项科技已经相当成熟了,瑞典的公司计划在2017年之前上路测试100辆车。他说现在眼前更加重要的是如何将这项科技付诸实施并让其与已有的基础设施和谐共处。其次,如何让这些自动驾驶的汽车与其他人力驾驶的车和谐共存也是非常重要的,毕竟路上还有很多其他车种的用户。第三级别的Volvo自动驾驶车将很快在未来的十年内面世并开始销售。

    Audi对情况持更加乐观的态度,他们的负责人告诉我们按照他们的计划,2017年之前就会有Audi的第三级别的自动驾驶车投向市场。Audi发言人Brad Stertz正式宣布其集成的驾驶员辅助处理器即zFAS将会利用NVIDIA K1超级电脑使用CES 2014发布的一款芯片。“我们的前期开发工作与192核K1芯片的研发同时进行,旨在使该项技术更快投入实际运用。”

这合法么?

    这些预测听起来还是很美好的,但是存在的交通管制方面的因素也是不得不考虑的。如果得不到法律的允许,任何一辆能自己飞奔的车都不可能上路。科技什么的,都已经不是问题。有这样的科技的车能不能上路才是个问题。当然,这也很大程度上决定了人们会不会买这样一辆车。Sertz发言说:“我们现在遇到的问题是,大多数的法律和规定建立的基础都是假设自动驾驶的汽车能够发挥的很好很稳定,但是实际上很多车还是达不到的。所以似乎这些规定都不是为现在而制定的,要等到很远的未来才能用得上。”

关键字:昨天

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2014/1215/article_10201.html
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