
手動(dòng)駕駛汽車(chē)的日子已經(jīng)屈指可數(shù)了。許多人認(rèn)為,我們將來(lái)甚至不會(huì)擁有汽車(chē)。優(yōu)步從梅賽德斯奔馳訂購(gòu)了10萬(wàn)輛自動(dòng)駕駛汽車(chē),以提供按需自動(dòng)駕駛汽車(chē)服務(wù)。甚至寶馬也已計(jì)劃開(kāi)始“Airbnbforcars”業(yè)務(wù)。
汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(MotorVehicleAutoDrivingSystem),是一種通過(guò)車(chē)載電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的智能汽車(chē)系統(tǒng),又稱(chēng)無(wú)人駕駛汽車(chē)、電腦駕駛汽車(chē)、或輪式移動(dòng)機(jī)器人,還有稱(chēng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)(Autonomousvehicles;Self-pilotingautomobile)的。
汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng),其結(jié)構(gòu),一般分為:感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、通信系統(tǒng)4個(gè)部分。
感知系統(tǒng),是用攝像頭(眼睛)看前面的路,并用雷達(dá)(耳朵)聽(tīng)車(chē)周?chē)?前、后、左右)的車(chē)、人及實(shí)體,甚至?xí)眯畔⒆R(shí)別單元(大腦)在分析、判斷。
感知系統(tǒng)由三部分組成,傳感器、高精度地圖、信息識(shí)別單元等。
(1)傳感器,主要有光學(xué)攝像頭和雷達(dá),相當(dāng)人的眼睛和耳朵,其主要功能是車(chē)輛收集周?chē)?ldquo;即時(shí)信息”。為無(wú)人駕駛車(chē)輛提供完整、準(zhǔn)確的環(huán)境數(shù)據(jù)。
常用的傳感設(shè)備包括:光學(xué)攝像頭、光學(xué)雷達(dá)(LiDAR)、微波雷達(dá)、導(dǎo)航系統(tǒng)等。
(2)高精度地圖,提供的環(huán)境信息中相對(duì)固定、更新周期較長(zhǎng)的信息,比如車(chē)道標(biāo)記、路緣、交通信號(hào)燈等;
(3)信息識(shí)別單元,對(duì)傳感器接收到信息,利用蛇毒學(xué)習(xí)等手段,對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別。
目前對(duì)外界事物進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別基本算法和技術(shù)有:誤差反向傳播算法和先進(jìn)的數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)。
自動(dòng)駕駛決策系統(tǒng)負(fù)責(zé)路線規(guī)劃和實(shí)時(shí)導(dǎo)航。規(guī)劃和實(shí)時(shí)導(dǎo)航不僅需要高精度的數(shù)字地圖,還要V2X通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。
自動(dòng)駕駛的決策系統(tǒng)
執(zhí)行系統(tǒng)也是底層控制系統(tǒng),負(fù)責(zé)執(zhí)行汽車(chē)的剎車(chē)、加速、轉(zhuǎn)向的具體操作。
工程師們通過(guò)特制的“線控裝置”控制方向盤(pán)和油門(mén),取代人類(lèi)司機(jī)的手和腳。
線控是機(jī)電行業(yè)特定短語(yǔ),是機(jī)電控制的一種物理控制方式。線控系統(tǒng)是用電空系統(tǒng)代替機(jī)械系統(tǒng)或者液壓系統(tǒng),主要是指信號(hào)發(fā)生器與信號(hào)接收器之間的連接方式是通過(guò)線纜或其他動(dòng)作傳到物體進(jìn)行連接的。
簡(jiǎn)單地說(shuō),自動(dòng)駕駛汽車(chē)的線控執(zhí)行,主要包括線控轉(zhuǎn)向、油門(mén)和制動(dòng)。最難的部分是線控執(zhí)行中的制動(dòng)。
V2X通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
V2X是指車(chē)對(duì)外界的信息交換,是一系列車(chē)載通訊技術(shù)的總稱(chēng)。V2X包含汽車(chē)對(duì)汽車(chē)(V2V)、汽車(chē)對(duì)路側(cè)設(shè)備(V2R)、汽車(chē)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)、汽車(chē)對(duì)行人(V2P)、汽車(chē)對(duì)機(jī)車(chē)(V2M)及汽車(chē)對(duì)公交車(chē)(V2T)等六大類(lèi)。
該車(chē)共配備8個(gè)攝像頭:
搭載12顆超聲波前置雷達(dá)可以穿越雨、霧、塵環(huán)境,豐富視覺(jué)系統(tǒng)的探測(cè)數(shù)據(jù);
傳感器,用以輔助偵測(cè),對(duì)物體的距離、軟硬精準(zhǔn)度有更大的提升;
增強(qiáng)版的毫米波雷達(dá),能夠在惡劣天氣下工作,也能探測(cè)到前方車(chē)輛;
汽車(chē)主板集成了NvidiaPX2處理芯片,運(yùn)算能力比起第一代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)要高40倍,其的性能是前款產(chǎn)品的40倍,大幅提升計(jì)算能力。
Apollo2.5(限定區(qū)域內(nèi)基于視覺(jué)的高速自動(dòng)駕駛)
2套新的硬件系統(tǒng)支持:
L4智能卡車(chē)具有自適應(yīng)巡航系統(tǒng)和車(chē)道保持實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟車(chē)、遇彎道行駛完全自主轉(zhuǎn)向等功能。
車(chē)上配有激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、GPS天線等設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛下的行人和車(chē)輛檢測(cè)、減速避讓、緊急停車(chē)、障礙物繞行、變道、自動(dòng)按站??康裙δ?。
自動(dòng)駕駛汽車(chē)就像飛機(jī)。就算你知道它們比普通汽車(chē)更安全,但仍然有一些不信任的感覺(jué)。
建立信任并非易事。人們希望確保自己掌控一切并看到一切時(shí),會(huì)去看駕駛員。這種人類(lèi)本能的行為不會(huì)因?yàn)槟承┬录夹g(shù)而消失,因此我們最好適應(yīng)它。如果用戶(hù)知道汽車(chē)周?chē)沫h(huán)境,對(duì)其有足夠的掌控感,那么用戶(hù)便會(huì)信任它。
當(dāng)用戶(hù)知道機(jī)器的工作方式并可以預(yù)測(cè)它們會(huì)做什么時(shí),用戶(hù)就會(huì)信任它們。
UI界面就是為此而產(chǎn)生的,在UI界面中,汽車(chē)始終可以顯示出該時(shí)刻的實(shí)際狀況以及在我們周?chē)吹降囊磺?。我們想象自?dòng)駕駛汽車(chē)在中央有一個(gè)顯示屏。汽車(chē)中的每個(gè)人都可以看到它,并且始終顯示汽車(chē)的狀態(tài)。這將是您可以檢查驅(qū)動(dòng)程序的“面孔”。
我們可以用紅色框突出顯示了騎自行車(chē)的人或行人等所有障礙。
但是,這種方式的存在弊大于利。
紅色標(biāo)志著危險(xiǎn),使用紅色框框來(lái)標(biāo)記行人等障礙輪廓,會(huì)讓用戶(hù)感到不夠保險(xiǎn)(用戶(hù)會(huì)覺(jué)得對(duì)汽車(chē)沒(méi)有足夠的掌控感,“會(huì)不會(huì)不小心碰到旁邊離得這么近的人”),這樣用戶(hù)很可能會(huì)采取一些手動(dòng)措施來(lái)終止自動(dòng)駕駛,以避免發(fā)生不可挽回的后果。
用紅線代替紅色框框,將汽車(chē)和人隔離開(kāi),就像圍欄一樣,依然可以注意圍欄隔開(kāi)的行人等障礙。圍欄的隔開(kāi),給予用戶(hù)相當(dāng)程度的安全感,不會(huì)讓他們覺(jué)得車(chē)和人混雜在一起。
我們可以通過(guò)點(diǎn)擊來(lái)控制汽車(chē),但是在大多數(shù)情況下,我們將使用語(yǔ)音控制它。
汽車(chē)可能是第一個(gè)最容易語(yǔ)音控制的電子設(shè)備。但是,我們?nèi)匀恍枰粋€(gè)可以快速檢查內(nèi)容的屏幕。
人類(lèi)是異步生物。輸出的是語(yǔ)音,但是在視覺(jué)上我們可以更快地處理信息。
您將可以通過(guò)點(diǎn)擊手機(jī)來(lái)呼叫自動(dòng)駕駛汽車(chē),它將在幾分鐘內(nèi)到達(dá)。您不必再清潔,保養(yǎng)或維修汽車(chē),系統(tǒng)自帶的服務(wù)將處理所有這些無(wú)聊的任務(wù)。城市將成為汽車(chē)革命的大贏家。使用電動(dòng)汽車(chē),空氣和噪音污染將大大減少。我們不必全天停車(chē)。想象一下,如果我們可以在城市的每個(gè)停車(chē)位種一棵樹(shù),未來(lái)會(huì)怎樣。
當(dāng)汽車(chē)將我們帶往目的地時(shí),這段時(shí)間可以做什么?
您可以觀看自己喜歡的電視節(jié)目的新劇集,使用內(nèi)置指南參觀景點(diǎn)或僅使窗戶(hù)變暗并享受放松模式。發(fā)短信當(dāng)然也不再是問(wèn)題。對(duì)于工作狂來(lái)說(shuō)也同樣是個(gè)好消息:您將有更多時(shí)間查看電子郵件或準(zhǔn)備某些演示文稿。
自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟,所有這些技術(shù)變革與創(chuàng)新、互動(dòng)方式的變化,將使交通更加安全,并為我們提供更多的空閑時(shí)間。
但這仍然無(wú)法解決城市最大的問(wèn)題:我們沒(méi)有足夠的空間。
正如埃隆·馬斯克(ElonMusk)所指出的那樣,在高密度的城市地區(qū),我們將需要更有效的交通方式。