關(guān)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的工作原理、廠商發(fā)展現(xiàn)狀
前不久,Uber在美國(guó)舊金山開(kāi)通了自動(dòng)駕駛汽車(chē)服務(wù)。谷歌的母公司Alphabet幾乎同一時(shí)間對(duì)外宣布:將自動(dòng)駕駛項(xiàng)目從X實(shí)驗(yàn)室拆分出來(lái),以Waymo的名字獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。美國(guó)聯(lián)邦政府開(kāi)始針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)制定官方的行業(yè)規(guī)范。這一系列的消息都在向我們說(shuō)明:自動(dòng)駕駛距離廣大普通消費(fèi)者的生活越來(lái)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(chē)通常都會(huì)具備如下的4種主要零部件。
激光雷達(dá)。工作過(guò)程中會(huì)一直旋轉(zhuǎn),通過(guò)激光束探測(cè)的方式生成汽車(chē)周?chē)h(huán)境的360度成像信息。
攝像頭。利用多攝像頭的成像視差來(lái)測(cè)算周?chē)矬w和汽車(chē)之間的距離。同時(shí)也被用來(lái)識(shí)別紅綠燈和各種交通指示牌,以及周?chē)男腥撕妥孕熊?chē)等物體。
無(wú)線傳感器。與攝像頭協(xié)同工作,通過(guò)無(wú)線信號(hào)直接探測(cè)周?chē)幬矬w距離汽車(chē)的精確距離。
主控系統(tǒng)。通常位于汽車(chē)的尾箱,用于處理各種傳感器的感知信號(hào),并與預(yù)先存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)的地圖數(shù)據(jù)對(duì)比,評(píng)估自動(dòng)駕駛汽車(chē)的實(shí)時(shí)狀況。
自動(dòng)駕駛汽車(chē)究竟看到了什么?
通過(guò)各種傳感器的協(xié)同作用,自動(dòng)駕駛汽車(chē)將收集到周?chē)矬w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(huì)根據(jù)這些物體的運(yùn)動(dòng)特征將其分類(lèi)并顯示出來(lái)。例如用紅色的方塊代表自行車(chē),用黃色的方塊代表行人,紫色的方塊代表機(jī)動(dòng)車(chē)等(如上圖所示)。
一些你可能用過(guò)的自動(dòng)駕駛特性
防碰撞系統(tǒng)
有些普通汽車(chē)已經(jīng)具備了自動(dòng)防碰撞的功能。這些汽車(chē)可以利用車(chē)身的無(wú)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(chē)。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(chē)輛。如果駕駛員一不小心忽略了警告信息,一部分系統(tǒng)會(huì)在碰撞發(fā)生之前強(qiáng)制停車(chē)。
變道警告
有些汽車(chē)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(pán)試圖變道時(shí),這些車(chē)輛會(huì)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(pán),將汽車(chē)引回自己原本的車(chē)道。
盲區(qū)探測(cè)
有些汽車(chē)可以利用無(wú)線傳感器或者攝像頭探測(cè)駕駛員視線盲區(qū)的物體,一旦發(fā)現(xiàn)有其他車(chē)輛或者行人靠近,就會(huì)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(cè)到右后方有車(chē)輛靠近時(shí),就會(huì)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(chē)可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的距離,與前方車(chē)輛保持相對(duì)車(chē)距恒定不變,當(dāng)前方車(chē)輛加速時(shí),自動(dòng)巡航的車(chē)輛也會(huì)跟著加速,反之也會(huì)跟著減速。如果在巡航過(guò)程中有其他車(chē)輛匯入,則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整車(chē)速,與后來(lái)加入的車(chē)輛依舊保持預(yù)先設(shè)定好的車(chē)距。這一功能在塞車(chē)長(zhǎng)隊(duì)中非常適用。
自動(dòng)停車(chē)
現(xiàn)在許多汽車(chē)都具有自動(dòng)停車(chē)功能,具有這一功能的車(chē)輛可以根據(jù)車(chē)身的超聲波傳感器和攝像頭自動(dòng)控制汽車(chē)??吭诩榷ǖ耐\?chē)位,而不需要駕駛員的介入(但也有需要駕駛員按照語(yǔ)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(chē)型,后來(lái)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。