前不久，Uber在美國舊金山開通了自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛，究竟是如何實(shí)現(xiàn)的呢？雷鋒網(wǎng)將在這篇文章中做一個(gè)全面的解答。

主要零部件

如圖所示，一般的自動(dòng)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(dòng)駕駛汽車的實(shí)時(shí)狀況。

自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)車等（如上圖所示）。

一些你可能用過的自動(dòng)駕駛特性

防碰撞系統(tǒng)

有些普通汽車已經(jīng)具備了自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)停車

現(xiàn)在許多汽車都具有自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛能力，而不是現(xiàn)在的自動(dòng)巡航（Autopilot）。此前，特斯拉剛剛針對首起自動(dòng)駕駛車禍致死案進(jìn)行了自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛初創(chuàng)公司Cruise Automation。據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，目前通用正在研發(fā)一套名為Super Cruise的自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛汽車測試場展示了多款自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛項(xiàng)目的聯(lián)合研發(fā)。

其他企業(yè)（機(jī)構(gòu)）的自動(dòng)駕駛現(xiàn)狀

谷歌

谷歌于12月中旬對外宣布，將自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛汽車條例”，針對自動(dòng)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(dòng)駕駛汽車測試基地，并將之命名為美國移動(dòng)中心（American Center for Mobility）。

在哪可以乘坐自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)自動(dòng)駕駛服務(wù)點(diǎn)。因此，在美國境內(nèi)想要嘗試一下自動(dòng)駕駛汽車的小伙伴，目前有匹茲堡和舊金山兩個(gè)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(dòng)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(gè)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。

前置雷法。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(dòng)駕駛交通事故致死

今年5月，在美國佛羅里達(dá)州的一個(gè)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)生猛烈撞擊，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(dòng)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(dòng)，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。