浅谈自动驾驶汽车

“汽车”在近两年频频出现于各大科技新闻头条，自2012年谷歌获得美国首个自动驾驶汽车许可证以来，国外各大知名汽车厂商如奔驰、沃尔 沃、大众、通用、丰田、日产、特斯拉等也纷纷宣布自己的自动驾驶汽车验证开发计划。目前自动驾驶汽车对于普通大众来说还是比较遥远的，但这股未来智能科技 的浪潮已经袭来，让我们看看自动驾驶汽车的庐山真面目。 　　概念篇 　　自动驾驶汽车顾名思义就是不需要人来进行操纵驾驶，所有或部分的驾驶操控由车辆计算机完成。目前自动驾驶技术的涵盖范围较广，但根据程度的不 同，业界将自动驾驶汽车的发展主要分为、部分自动化、高度自动化和完全自动化四个阶段，其中只有完全自动化才是真正意义上的无人驾驶。 　　辅助驾驶是车辆为驾驶员提供有益于驾驶的相关信息，例如车道偏离预警，碰撞预警，盲区监测，倒车雷达/影像，360环视影像等系统。 　　部分自动化是车辆在紧急情况下为保障车辆及人员安全，车载电脑将代替驾驶员对车辆操控进行直接干预，例如自动刹车系统等。 　　高度自动化是在一定的场景下车辆完全无需人来操控，驾驶者只需要对驾驶活动进行监测，例如自动泊车系统，自适应巡航驾驶系统等 　　完全自动化是指汽车驾驶完全由计算机接管，人可完全信任汽车，并从事其他活动，不需要任何驾驶监视活动，例如2014年谷歌推出的没有方向盘和刹车的无人驾驶汽车。 　　目前除了完全自动化驾驶之外，其他阶段的自动驾驶技术均有相应的商业化应用，随着社会基础设施的成熟，法律法规的完善以及技术的发展和迭代，相信无人驾驶汽车的商业化在未来十五年内也将不再是梦。 　　原理篇 　　自动驾驶汽车融合了各种辅助驾驶技术，它主要利用人工智能、计算机视觉、雷达、监控装置以及系统的协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆，因此，自动驾驶汽车更像一个电脑驾驶汽车或轮式移动机器人。 　　自动驾驶控制模块是自动驾驶汽车的大脑，它接收各种传感输入信息（交通标志、汽车、行人、路况、车况等），并输出相应的决策控制信息（转向、加速、制 动、换挡等）。同时它具备一个知识库，存储各种路况行驶资料，并具备人工智能的分析能力，能够自主规划路线并对对各种紧急状况作出预判，例如当自动驾驶汽 车通过十字路口时，它不但应该提醒行人或车辆自己将要通过该路口，还应该具备预判行人或车辆是否会闯红灯或横穿马路能力，并进紧急避让。 　　单目或多目摄像头利用计算机视觉让自动驾驶汽车能够实时识别交通信号灯、交通标志、车道线、近距离低速障碍物等，同时加上与道路基础设施以及云端数据库的通信，让汽车按照交通规则行驶，并进行相应的路线规划。 　　车载微波雷达能够探测车辆周围的环境以及较远的路障，激光雷达能够精确绘制周边200米内的3D地形图，为汽车提供控制决策参考。 　　定位导航系统加上高精度地图能够为车辆提供精确的路径规划及导航服务。 　　车辆上的车辆状态传感器（如车速、加速度、转角等传感设备）以及控制执行器（转向、加速、制动等执行器）将确保汽车能够安全有效地被操控。 　　总结篇 　　目前自动驾驶汽车（无人驾驶）还处于研发的原型验证阶段，目前的研究方向主要有三个方面：高速公路环境、城市环境和特殊环境下的无人驾驶系统。 　　高速公路环境是具备良好标志的结构化环境，应用相对简单，主要包括道路标志线识别、车辆跟随等功能。 　　相比而言，城市环境车速较慢，应用前景广阔，但环境相对复杂，对感知和控制算法提出了更高的要求。城市环境中的无人自动驾驶是目前自动驾驶研究的重要方面。 　　特殊环境下主要指在军事和其他一些特殊条件下的应用。 　　2014年7月百度宣布已经启动“百度无人驾驶汽车”研发计划，加上之前谷歌公司以及国际知名车企的推动，自动驾驶技术已经成为一个大势所趋的发展方 向。目前国内自主品牌车企也早已加大对自动驾驶汽车的布局，一汽、东风、上汽、广汽、奇瑞、比亚迪等国内车企均在自动驾驶汽车上发力，虽然目前处于原型验 证工作阶段，离量产和应用还有一段距离，但自动驾驶汽车技术正逐渐成熟，并成为大势所趋，按照目前的发展速度及各车企的规划，相信到2020年左右自动驾 驶汽车将逐步得到商业化应用，让我们拭目以待。