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重新定义驾驶 无人驾驶汽车在路上

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下一代汽车将不会再纠结于马力和力矩的大小,而是聚焦在“雷达测距”、“通信延迟”或是“成像像素”这些要素上 无人驾驶汽车在路上。

网易汽车6月7日综合报道 5月8日,美国内华达州机动车辆管理局正式向谷歌颁发首张无人驾驶车辆牌照,由谷歌研发的这种无人驾驶汽车今后可以驶上开放公路进行测试。

对谷歌来说,无人驾驶汽车获准“上路”,意味着一个“汽车新时代”的大门正在开启。虽然无人驾驶汽车还仅仅是“在路上”,但“只要上路,就有可能”。

前方目标物:大约为粉色,位于高速公路的路肩上,正缓慢地闪烁着进入眼帘。这是马路上被轧死的动物?还是一段奇怪的木头?不,等等,这是……一块肿胀的泡沫保温材料!

“激光测距仪准确地收到了它身上反射回的光束,”克里斯·厄姆森说道,他坐在行驶中的普锐斯轿车方向盘后,双手交叉在胸前,两只脚也没有放在油门和刹车踏板上。“我们以前行驶时做过记录,激光测距仪可以帮助我们的车载电脑理解它刚刚看到的这个奇怪废物。”克里斯·厄姆森是曾经赢得2007年城市挑战赛的卡耐基梅隆大学技术团队负责人,现在,他的身份是谷歌无人驾驶汽车技术团队的一员。

无人驾驶汽车上路

这辆由丰田普瑞斯改装的无人驾驶汽车牌照被刷成红色,警示大家这辆车和旁边的车并不一样。牌照号码是:“001”,旁边还有一个数学符号“无穷”。

内华达州机动车辆管理局主任布鲁斯·布雷斯洛说:我觉得用无穷符号来代表无人驾驶汽车是“未来汽车”,这是最好的方法。而特殊的红色牌照,让无人驾驶汽车很容易就能被公众和执法人员认出来,眼下“红色牌照”只颁给得到许可的尚处于试验阶段的自动驾驶车辆。内华达州机动车辆管理局在一份声明中表示,此前该机构官员曾亲自试乘了谷歌的自驾车,途经该州卡森市的居民区和著名的拉斯维加斯大道。

无人汽车并不是一夜之间“在路上”的怪物。早在两年前《纽约时报》报道谷歌制造出一队自动驾驶汽车时,这些车已经在加州的沥青路上累计跑了大约14万英里,这一神秘车队的出现让全世界对“谷歌究竟想干什么”充满好奇。现在,这些车顶上载着旋转激光阵列的汽车,已经和谷歌置有摄像头的街景采集车一样,被加州湾区的居民所熟知。据报道,谷歌目前的试驾车队至少有8辆无人驾驶汽车,包括丰田普锐斯奥迪等品牌汽车。2011年,谷歌因成功将人工驾驶汽车转换为自动驾驶而申请到了美国专利。

这家全球最大的搜索引擎公司为什么会去搞无人驾驶汽车?谷歌的回答一点都没有“戏剧色彩”。研发无人驾驶汽车的目的只有一个,那就是——安全。根据世界卫生组织的数据,每年全球因道路交通事故死亡的人数超过120万。谷歌认为,他们的技术可以减少这一数字,甚至使其下降一半。谷歌还认为,自动驾驶汽车能够促使更多人共同使用车辆,极大的减少汽车的使用,创造“明天的高速公路火车”。这些“高速公路火车”能减少能源消耗,增加主要道路的运力。在节约时间方面,美国交通运输部估计,每一工作日,人们平均花费52分钟在上下班路上。未来,人们可以以更有效率的方式使用这些时间。

为了开发这一技术,谷歌聘请了来自美国国防高级研究计划局挑战赛的一些最好的工程师,这一挑战赛是美国政府组织的一系列自动驾驶汽车的竞赛。克里斯·厄姆来了,迈克·蒙特梅罗是赢得2005年大挑战赛的斯坦福大学团队软件负责人。此外,团队中还有安东尼·莱万多斯基,他曾对一辆丰田普锐斯进行改装,使其在无人驾驶的情况下送披萨。在谷歌无人驾驶计划中,他们主要负责谷歌不太熟悉的硬件工程整合。而无人车的软件系统,则大部分来自谷歌内部的技术团队。强强联手,打造出一套从导航到观察再控制的完整系统。

乘客要保持警惕

相比无人驾驶飞机在天上信马由缰,无人驾驶汽车所遇到的道路状况要复杂得多。

无人驾驶汽车的工作原理,是使用视频摄像头、雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一份详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。

实际操作中,在无人汽车行驶过程中,车载电脑会从谷歌的数据中心下载相关的信息,本地则通过感应装置——一个标准的GPS模块,加上一枚安装在车顶的激光测距仪阵列,以及车身两侧的雷达获取信息,把它们和下载到的路线结合处理,决定当前的驾驶行为。安装在车顶扰流板上的激光测距仪阵列,是整套感应系统的核心装置。它可以生成最近50英尺内所有物体的三维图像,并与上次手工驾驶的测量进行比较,从而能对移动中的物体作出正确的判断,然后作出附加的指令输入。激光测距仪获取的数据与GPS数据会在车载电脑里汇总整合,并对汽车航迹进行实时修正,这样能大大地提高线路精度,将导航系统的误差缩小到厘米级。

虽然激光传感器能区分出其他车辆、行人、自行车,以及其他大大小小的固定物体,而且不会发出肉眼可见的光线,但是它仍然需要雷达协助它探测远处的高速移动物体。安装在车前的摄像头可以帮助系统观测道路指示牌和交通灯,并把信息传达给车载电脑进行处理作出相应的动作。

可以想象,这一整套系统的编程会有多么麻烦,比如换道的算法,没有交通灯时的路口会车等等复杂驾驶动作。以后者为例,无人车会先靠右停下来,观察对方行动,如果对方没有动作,它就往前挪一点点,再看对方反应,如果还不动,那它才会开始转向。

据谷歌介绍,无人驾驶汽车上路,目前还得有至少两人“护驾”。一方面,整条路线还是需要先人工驾驶走行一遍,将路况、障碍和行驶时的各种驾驶动作记录下来。与此同时,试车员需要坐在驾驶位上以备在出现突发状况时手控车辆,试车员随时都可以通过踩下刹车,转方向盘或者按下按钮来转换进入手动驾驶模式。内华达政府相关人士表示:无人驾驶汽车上路测试的前提是,确保总有人能够在方向盘后进行控制,另外还有一人能够观察驾驶系统。

重新定义驾驶员概念

伴随着不断增加的功能强大价格低廉的传感器、精密算法和摩尔定律,全球的汽车制造商已经慢慢适应新的“汽车驾驶”概念。无人驾驶汽车的时代,已经到来。

谷歌并不是唯一一家拥有可以上路的无人驾驶车的公司。事实上,几乎每一家传统的汽车制造商都正在开发他们自己的自动驾驶汽车模型,使得硅谷各处都开始冒出新的研发实验室致力于这一挑战。目前通用汽车、大众、奥迪、宝马、沃尔沃等厂商都在测试各自的无人驾驶汽车,他们希望在2018年前将这种汽车投入量产。

通用汽车旗下的凯迪拉克正在对一项名为“SuperCruise”的半自动驾驶技术进行道路测试。在一定的理想环境下,该技术可以使车辆在高速公路上进行完全的自动转向、自动制动以及自动车道保持。融合了雷达、超声波探测器、摄像头以及GPS技术,SuperCruise系统可以在高速公路、长途驾驶以及在路面拥堵情况下,减轻驾驶员的工作负荷。

通用汽车全球主动安全创新电子系统总监JohnCapp表示,实现半自动驾驶的关键在于车道保持技术,这一技术利用前置摄像头探测道路标线,同时利用GPS地图数据提示前方弯道及其他路况参数。即使半自动驾驶技术成功应用在车辆上,该系统也会受制于一些外部因素,比如天气状况和道路标线的可见度,从而在使用上有一定局限性。当没有可靠的数据可用时,驾驶员就需要自行驾驶。

几乎所有汽车业巨头都同意谷歌的这一观点:下一代的汽车将不会纠结于马力和力矩,而是聚焦在诸如“雷达测距”、“通信延迟”或是“成像像素”这些要素上。

在目前的高端汽车市场上,大多数车辆都已经装载了车用雷达,它可以用来跟踪附近的物体。例如,奔驰的自动巡航控制系统便是一种事故预防系统,它的后保险杠上有一个装置,当它在汽车的盲点内检测到物体时,便会发出警报。奔驰的另一款轿车在挡风玻璃上装载摄像头,它可以通过分析路面和边界线的差别来识别车道标记。如果汽车不小心离开了车道,方向盘会轻微震动来提醒驾驶者。根据奔驰公司发布的材料,未来的梅赛德斯无人驾驶汽车会在挡风玻璃上装载两个摄像头以实时生成前方路面的三维图像,检测诸如行人之类的潜在危险,并且预测他们的行动……

当奔驰这样的巨头也开始跟着谷歌起舞,你就知道无人驾驶汽车绝对不是说着玩玩的了。

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