自動駕駛汽車（Autonomous vehicles；Self-piloting automobile ）又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車、或輪式移動機(jī)器人，是一種通過電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人駕駛的智能汽車。自動駕駛汽車技術(shù)的研發(fā)，在20世紀(jì)也已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，于21世紀(jì)初呈現(xiàn)出接近實(shí)用化的趨勢。

　　前不久，Uber在美國舊金山開通了自動駕駛汽車服務(wù)。谷歌的母公司Alphabet幾乎同一時(shí)間對外宣布：將自動駕駛項(xiàng)目從X實(shí)驗(yàn)室拆分出來，以Waymo的名字獨(dú)立運(yùn)營。美國聯(lián)邦政府開始針對自動駕駛汽車制定官方的行業(yè)規(guī)范。這一系列的消息都在向我們說明：自動駕駛距離廣大普通消費(fèi)者的生活越來越近了。

　　然而所謂的自動駕駛，究竟是如何實(shí)現(xiàn)的呢？小編將在這篇文章中做一個全面的解答。

　　主要零部件

　　如圖所示，一般的自動駕駛汽車通常都會具備如下的4種主要零部件。

　　激光雷達(dá)：工作過程中會一直旋轉(zhuǎn)，通過激光束探測的方式生成汽車周圍環(huán)境的360度成像信息。

　　攝像頭：利用多攝像頭的成像視差來測算周圍物體和汽車之間的距離。同時(shí)也被用來識別紅綠燈和各種交通指示牌，以及周圍的行人和自行車等物體。

　　無線傳感器：與攝像頭協(xié)同工作，通過無線信號直接探測周圍近處物體距離汽車的精確距離。

　　主控系統(tǒng)：通常位于汽車的尾箱，用于處理各種傳感器的感知信號，并與預(yù)先存儲在系統(tǒng)內(nèi)的地圖數(shù)據(jù)對比，評估自動駕駛汽車的實(shí)時(shí)狀況。

　　自動駕駛汽車究竟看到了什么？

　　通過各種傳感器的協(xié)同作用，自動駕駛汽車將收集到周圍物體的一系列相關(guān)信息——例如體積大小、運(yùn)行速度等。之后，主控系統(tǒng)會根據(jù)這些物體的運(yùn)動特征將其分類并顯示出來。例如用紅色的方塊代表自行車，用黃色的方塊代表行人，紫色的方塊代表機(jī)動車等（如上圖所示）。

　　一些你可能用過的自動駕駛特性

　　防碰撞系統(tǒng)

　　有些普通汽車已經(jīng)具備了自動防碰撞的功能。這些汽車可以利用車身的無線傳感器、激光雷達(dá)或者攝像頭判斷前方的物體，并提前剎車。有些系統(tǒng)還能區(qū)分前方的物體到底是行人還是其他車輛。如果駕駛員一不小心忽略了警告信息，一部分系統(tǒng)會在碰撞發(fā)生之前強(qiáng)制停車。

　　變道警告

　　有些汽車可以防止駕駛員變道，從而避免由此引發(fā)的危險(xiǎn)。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤試圖變道時(shí)，這些車輛會發(fā)出蜂鳴警告，或者亮起警告指示燈，有些系統(tǒng)甚至?xí)?qiáng)制性地微調(diào)方向盤，將汽車引回自己原本的車道。

　　盲區(qū)探測

　　有些汽車可以利用無線傳感器或者攝像頭探測駕駛員視線盲區(qū)的物體，一旦發(fā)現(xiàn)有其他車輛或者行人靠近，就會發(fā)出蜂鳴警告，或者亮起警告指示燈。例如有些系統(tǒng)探測到右后方有車輛靠近時(shí)，就會在右側(cè)后視鏡或者擋風(fēng)玻璃右側(cè)的支柱上顯示警告信息。

　　自動巡航

　　有些汽車可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的距離，與前方車輛保持相對車距恒定不變，當(dāng)前方車輛加速時(shí)，自動巡航的車輛也會跟著加速，反之也會跟著減速。如果在巡航過程中有其他車輛匯入，則系統(tǒng)會自動調(diào)整車速，與后來加入的車輛依舊保持預(yù)先設(shè)定好的車距。這一功能在塞車長隊(duì)中非常適用。

　　自動停車

　　現(xiàn)在許多汽車都具有自動停車功能，具有這一功能的車輛可以根據(jù)車身的超聲波傳感器和攝像頭自動控制汽車停靠在既定的停車位，而不需要駕駛員的介入（但也有需要駕駛員按照語音命令手動操作的情況）。這一功能最早出現(xiàn)在2003年的豐田Prius車型，后來逐漸推廣，現(xiàn)在包括寶馬、福特和其他眾多品牌都有這一功能。

　　各大汽車廠商的自動駕駛現(xiàn)狀

　　特斯拉

　　今年10月，特斯拉宣布未來旗下的車型將配備足夠的硬件裝置，使得這些汽車擁有完整的自動駕駛能力，而不是現(xiàn)在的自動巡航（Autopilot）。此前，特斯拉剛剛針對首起自動駕駛車禍致死案進(jìn)行了自動巡航功能的軟件系統(tǒng)升級。

　　通用

　　今年1月，通用向美國第二大打車應(yīng)用Lyft投資5億美元研發(fā)自動駕駛，隨后又對外宣布將于年內(nèi)在公開道路上測試具備自動駕駛功能的出租車。此外，通用還在今年3月份花費(fèi)10億美元收購了自動駕駛初創(chuàng)公司Cruise Automation。據(jù)了解，目前通用正在研發(fā)一套名為Super Cruise的自動巡航系統(tǒng)，類似于特斯拉的Autopilot。

　　福特

　　今年8月，福特宣布將于2021年實(shí)現(xiàn)完全自動駕駛汽車的大規(guī)模商用。據(jù)稱，福特目前正在與4家自動駕駛技術(shù)相關(guān)的初創(chuàng)公司合作，或者已經(jīng)對其進(jìn)行了投資。而且福特最近正在擴(kuò)張自家在硅谷的自動駕駛研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

　　克萊斯勒

　　今年5月，克萊斯勒宣布與谷歌母公司Alphabet達(dá)成合作，將后者的自動駕駛技術(shù)應(yīng)用于自家的廂式旅行車上。目前，Alphabet在克萊斯勒的總部密歇根州設(shè)有聯(lián)合研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。

　　本田

　　今年6月，本田謳歌在美國加州的GoMentum Station自動駕駛汽車測試場展示了多款自動駕駛汽車。有專利顯示，本田目前正在研究通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)讓駕駛員看到障礙物背后的物體。

　　沃爾沃

　　今年9月，沃爾沃在瑞典哥德堡開啟了一項(xiàng)針對旗下XC90車型的自動駕駛改裝計(jì)劃。有傳言稱，沃爾沃還計(jì)劃在倫敦和中國展開更多的自動駕駛測試。同時(shí)，沃爾沃已經(jīng)與Uber達(dá)成合作，目前正在美國匹茲堡進(jìn)行自動駕駛項(xiàng)目的聯(lián)合研發(fā)。

　　其他企業(yè)（機(jī)構(gòu)）的自動駕駛現(xiàn)狀

　　谷歌

　　谷歌于12月中旬對外宣布，將自動駕駛項(xiàng)目從X實(shí)驗(yàn)室拆分出來，以Waymo的名字獨(dú)立運(yùn)營。分析認(rèn)為，這說明谷歌在自動駕駛領(lǐng)域多年的研究已經(jīng)順利跨過了實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，正式步入了大規(guī)模商業(yè)化。

　　蘋果

　　蘋果的造車計(jì)劃一直充滿了神秘感。今年9月，根據(jù)三位知情人士的透露，蘋果已經(jīng)暫停了自動駕駛項(xiàng)目Titan，并展開了大規(guī)模裁員。但隨后不久，又有媒體爆料，蘋果已經(jīng)和全球知名的英國賽車制造商邁凱倫展開洽談，計(jì)劃對后者進(jìn)行投資，共同推進(jìn)自動駕駛技術(shù)的研發(fā)。同時(shí)，也有爆料稱蘋果打算收購一家位于美國舊金山的自動平衡摩托車初創(chuàng)公司Lit Motors。

　　Autoliv

　　Autoliv是一家位于瑞典的汽車安全設(shè)備制造商，全球絕大多數(shù)的汽車安全氣囊都來自這家公司。今年9月，Autoliv宣布與沃爾沃展開合作共同研發(fā)自動駕駛汽車。

　　英特爾和Mobileye

　　今年7月，英特爾、Mobileye、寶馬公司宣布展開合作，共同進(jìn)行自動駕駛技術(shù)的研發(fā)，并計(jì)劃于2021年將這一技術(shù)投入商用。

　　對于英特爾和寶馬，大家可能并不陌生，這里單獨(dú)介紹一下Mobileye。該公司是全球知名的車載激光雷達(dá)和攝像頭設(shè)備、軟件制造商，總部位于以色列，在全球ADAS（汽車先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)）OEM（整車配套）市場具有壟斷地位，在汽車圖像檢測和處理領(lǐng)域具有全球領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。包括特斯拉、奔馳、寶馬和沃爾沃等眾多知名的汽車廠商都是Mobileye的客戶。

　　nuTonomy

　　nuTonomy是一家從麻省理工分離出來的創(chuàng)業(yè)公司，主要從事無人駕駛出租車的研發(fā)。今年8月，nuTonomy領(lǐng)先Uber在新加坡展開了全球首次無人駕駛出租汽車的公開測試。

　　美國交通運(yùn)輸部

　　今年9月，美國交通運(yùn)輸部發(fā)布了“聯(lián)邦自動駕駛汽車條例”，針對自動駕駛汽車在制造和研發(fā)中的各種問題做出了明確規(guī)定。另外，該部門還在今年12月制定了一條新規(guī)，要求所有新款轎車和卡車都必須配備通訊裝置，實(shí)時(shí)上傳自身的行駛速度、地理位置以及目的地。

　　美國密歇根大學(xué)

　　今年7月，美國密西根大學(xué)宣布接手原本隸屬于通用集團(tuán)的Willow Run建筑群（二戰(zhàn)期間福特曾在此地生產(chǎn)B-24轟炸機(jī)）。密歇根大學(xué)計(jì)劃將此地改造成全美最大的自動駕駛汽車測試基地，并將之命名為美國移動中心（American Center for Mobility）。

　　在哪可以乘坐自動駕駛汽車

　　今年9月，Uber在美國匹茲堡開通了面向普通民眾的自動駕駛出租車服務(wù)。據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，當(dāng)時(shí)可以提供此項(xiàng)服務(wù)的汽車只有100輛，并且為了防止意外狀況的發(fā)生，每一輛自動駕駛汽車在提供服務(wù)時(shí)都配備了一位安全駕駛員。12月中旬，Uber在美國舊金山開通了全美第二個自動駕駛服務(wù)點(diǎn)。因此，在美國境內(nèi)想要嘗試一下自動駕駛汽車的小伙伴，目前有匹茲堡和舊金山兩個選擇。

　　特斯拉有什么不同

　　特斯拉專屬的Autopilot沒有使用常見的激光雷達(dá)技術(shù)，而是基于計(jì)算機(jī)視覺識別。根據(jù)該公司的介紹，Autopilot并非完整的自動駕駛，它要求駕駛員在使用過程中雙手不能離開方向盤。特斯拉Autopilot的技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下的4個方面。

　　前置攝像頭：通過前置攝像頭，主控系統(tǒng)可以通過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)識別出車道邊緣的分界線、路邊的交通標(biāo)識以及其他物體。

　　前置雷達(dá)：通過微波反射原理探測車速和周邊環(huán)境，但有時(shí)準(zhǔn)確度不高。

　　超聲波傳感器：通過超聲波反射原理探測周圍物體的距離。

　　GPS：聯(lián)合內(nèi)置的高精度地圖，GPS可以準(zhǔn)確定位汽車的實(shí)時(shí)位置。

　　潛在危險(xiǎn)：首起自動駕駛交通事故致死

　　今年5月，在美國佛羅里達(dá)州的一個路口，來自俄亥俄州的40歲男子Joshua Brown“駕駛”的特斯拉Model S與一輛卡車發(fā)生勐烈撞擊，事故導(dǎo)致他不幸身亡。當(dāng)時(shí)，他駕駛的Model S正處于自動駕駛（Autopilot）模式，Joshua Brown由此成為了因特斯拉Autopilot致死的第一人。隨后，特斯拉對Autopilot發(fā)布了一系列的軟件系統(tǒng)升級。

　　據(jù)專家分析，此次交通事故的成因可能是由于事故發(fā)生時(shí)特斯拉的防撞系統(tǒng)沒有發(fā)生作用。因?yàn)樘厮估姆雷蚕到y(tǒng)必須要滿足微波雷達(dá)探測和計(jì)算機(jī)圖像分析的結(jié)果達(dá)成一致才能啟動，而當(dāng)時(shí)的情況可能并不滿足。專家認(rèn)為，如果特斯拉使用了激光雷達(dá)，或許就能避免此類事故的發(fā)生。但特斯拉的創(chuàng)始人兼CEO Elon Musk隨后公開表示，進(jìn)行軟件升級后的Autopilot已經(jīng)足夠安全。