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无人驾驶分四个阶段,我们现在到哪个阶段了?

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-03-11  来源: 第一电动
核心提示:按照这个分类。第一阶段已经基本普及,现在高配置型的车型基本都带了,包括10万出头的比亚迪。

近日,有关谷歌自驾车的三个专利被曝光,一个是切换无人驾驶状态的,一个是提醒乘客的,还有一个是手势操控汽车的,谷歌的无人驾驶汽车距离我们越来越近了。

自从谷歌开始无人驾驶汽车项目,业界就很感兴趣,本来无人驾驶汽车应该是汽车巨头们的领域,互联网企业谷歌偏偏要来插一脚,专利曝光,似乎距离项目成功已经不远,这次的专利到底有多少价值呢?未来的无人驾驶汽车又会是什么样子呢?我们来看一下。

谷歌自动驾驶试验车

一、无人驾驶汽车的来源

所谓的无人驾驶汽车,并不是从天上掉下来的,而是随着汽车工业的发展,电控技术的进步一步步从有人驾驶辅助发展而来的。

从有人驾驶到无人驾驶,业界分成四个阶段。

第一阶段是驾驶员辅助,驾驶员辅助系统能为驾驶员在驾驶时提供必要的信息采集,在关键时候,给予清晰的、精确的警告,相关技术有:车道偏离警告(LDW),正面碰撞警告(FCW)和盲点报警系统。

第二阶段是半自动驾驶,驾驶员在得到警告后,仍然没能做出相应措施时,半自动系统能让在汽车自动做出相应反应。相关技术有:紧急自动刹车(AEB),紧急车道辅助(ELA)。

第三阶段是高度自动驾驶。该系统能在驾驶员监控的情况下,让汽车提供长时间或短时间的自动控制行驶,这个阶段目前还比较初级。

第四阶段:完全自动驾驶,在无需驾驶员监控的情况下,汽车可以完全实现自动驾驶,意味着驾驶员可以在车上从事其他活动,如上网办公、娱乐或者休息。

按照这个分类。第一阶段已经基本普及,现在高配置型的车型基本都带了,包括10万出头的比亚迪。

第二个阶段正在普及,欧盟立法要求2013年11月前的车都必须装上紧急自动刹车(AEB)。Volvo的城市安全系统、本田的CMBS、奔驰的Pre-Safe都是这个层次东西。英菲尼迪的新车也已经可以绕开驾驶员自动控制方向盘。

第三个阶段目前有雏形,新款的奔驰S系可以在堵车的情况下,电脑自己跟车,车主可以不必一直操控车辆。包括中国在内的一些厂商也在做相关的试验与探索。

第四阶段则是谷歌一直在努力的目标,像红色警戒2游戏里面光棱坦克的谷歌无人驾驶汽车看起来有点怪怪的。但是它经过了长时间的测试,成熟度已经很高了,是最贴近实用的无人驾驶汽车。

二、无人驾驶的原理和谷歌的技术路线

无人驾驶汽车其实可以视为是一种机器人。从原理上来说,不过是传感器感知路况和周边情况,然后传输到CPU,CPU根据人工智能对情况做判断,然后通知电传系统,电传系统根据信号操控机械装置,最后机械装置操控车辆做各种动作。

在这个过程中,电传机械控制这方面基本已经完善,因为过去的20年,汽车行业的进步主要就在这方面。如今大部分汽车都是电传控制了,你的刹车、油门、换 挡、甚至方向都是一组电子信号,你操作的动作被解读处理,然后传给机械系统,过去哪种直接机械对机械的操控只在极少数工具车上还能看到。无人驾驶无非是把 这些信号脱离人的控制交由电脑处理,并不需要费太大周折。

而技术的难点就在前两步,怎么用传感器准确的感知周围的信息?人工智能如何做判断?

从技术路线上来说,感知周围情况有多种模式,谷歌选择了激光传感器,激光传感器对距离的判断非常准确,但是价格昂贵,恶劣天气下实用性受限。目前,谷歌无人驾驶汽车的成本高的吓人,主要就是激光传感器的原因。

比较廉价是采用光学摄像头,目前奔驰S级的魔毯技术就是利用摄像头作为信息采集源来控制空气悬挂,但是光学摄像头用于无人驾驶的话,对图像识别的人工智能会要求很高,对距离速度的判断也会很麻烦。

目前,汽车上已经出现的辅助驾驶功能,一般采用的雷达,这个比较便宜,但是雷达的探测能力相当有限,车载雷达的发射功率也探测不了多远,还怕物体阻挡,用到无人驾驶汽车上有多少实用性也值得怀疑。

从目前来看,最靠谱的还是谷歌的激光传感器路线。

人工智能方面的考验程度更高。其实高速公路上的无人驾驶并不太困难。谷歌现在没有问题,奔驰、奥迪也没有问题,VOLVO没有问题,甚至中国搞的无人驾驶高速也跑了286公里不出问题。这是以为高速路的情况现对简单,对人工智能要求的算法不是很苛刻。

在市内驾驶就完全是两码事了。

谷歌无人驾驶汽车项目主管厄姆森说,“在市区里行驶一英里路程要远比在高速公路上更为复杂,因为前者在一个小的区域中会因为规则的不同存在数百种不同的路 面情况。我们花了大量时间改进了我们的软件,因此它现在可以实时的区别上百个不同物体——如行人、公共汽车、由协管员手握的停车标志,或者是骑自行车者给 出的要通过马路的手势信号等。”

在人工智能方面,其他厂商距离谷歌还差得远,谷歌的人工智能水平已经接近实用了,其他厂商还在表演阶段。

三、曝光专利的价值

此次曝光的三个专利,一个是谷歌在2014年3月申请的一项名为“Determining when to drive autonomously” 的专利。这个专利实际上是2012年一个专利的延续,具体内容是通过搭载在汽车上的各种传感器收集信息,并将地图数据与交通模型进行比对,一旦出现足够大 的偏离汽车便会自动向司机发出警告,提醒司机进行人为控制。如果乘客无人干预,自驾车将会自动降低速度,或是进入一条更加安全的车道中。

这个专利算是一个安全专利,要求人工介入,如果人工不介入,那就降低速度进入相对安全的车道,避免事故的发生。

从人工智能的层次来看,就是几行代码的事情,不算什么高技术,这个专利并非核心专利。

第二个是Google 在 2013 年申请的一项专利,当汽车检测到行驶前方有行人通过时,它会做出一个正确的反应,比如放缓速度甚至停止行驶,随后向行人发出汽车正在做或即将做的信号,信号可能是灯光、电子标牌或者声音。

这个专利的目的是让车与行人之间有所沟通,解决无人驾驶汽车难以判断意图的问题,从人工智能的角度看,不过是探测行人然后发出信号,也没有太大价值。

第三个是手势自动控制,Google申请了一个名为“3D 手势自动控制”的专利,司机驾驶位的左上方会安装一个 3D 摄像头,它能够监测并识别司机的一些手势动作,从而激活一些功能。根据专利的描述,手势动作可以用于调整座位、改变风扇速度、调节空调温度、开关车窗等功 能。安全起见,一些涉及驾驶操作的功能则需要实体按钮操作。

此外,司机可以学习预设的手势动作,由于系统支持人脸识别,不同的司机还可以设置针对个人的手势。

这个东西几乎就是手机上人脸识别和游戏机中体感操控的翻版,技术上都是早已商用化的东西,只是谷歌考虑到无人驾驶汽车的操控便利性,把它挪到车上申请了专利。实用性有限,还不如语音操控与识别更好用。更不是什么核心的东西。

所以,这次谷歌三个专利曝光,如其说是技术资料透漏,倒不如说是一次广告。谷歌无人驾驶真正核心的是传感器采集处理和人工智能的算法。这次曝光的三个专利没有太大价值。

四、未来的汽车

通过上面的分析,我们可以看出。在从辅助驾驶到无人驾驶的探索道路上,目前谷歌处于最前方。

当其他厂商还在高度自动驾驶的第三个阶段探索时,谷歌已经在第四阶段耕耘了数年。当其他厂商还只能在高速路上表演时,谷歌已经解决了难度高百倍的城市道路驾驶。

而通过无人驾驶原理的研究,我们发现,谷歌现在的这套探索并不限于谷歌汽车,而且可以移植到任何一辆新款汽车上。

只要是以电传为操控方式的汽车,就可以把谷歌的信号采集,人工智能移植过来,要适应的只是不同汽车的动力、刹车和方向参数。

无论是电动车、燃油车、混合动力汽车,都可以毫无困难的移植上谷歌这套无人驾驶系统。

当谷歌成功之后,宝马、奔驰、奥迪、特斯拉、宾利、丰田、本田、日产、马自达、长城、长安、比亚迪、奇瑞,无论哪家汽车厂商,只要用谷歌的方案,买谷歌的算法,买谷歌提供的硬件就可以实现无人驾驶功能。

未来,无人驾驶的地位会类似于今天的自动跟车、自动泊车。只要你肯出钱,任何一个品牌一个型号的车型高配版本都可以提供。无人驾驶不是制造一批新车,而是在任何一款新车型上都可以安装。

当无人驾驶普及后,会衍生出一些新的功能和产业。因为无人驾驶普及的同时,意味着每辆车都有了一个高性能的车机,通过未来的5G网络,它们之间可以通讯,可以与城市管理中心通讯,甚至可以与路面的传感器通讯。人们可以像管理高铁一样管理汽车,交通事故成为历史名词。

当车机与餐馆、酒店、加油站、充电桩的通信建立以后,汽车可以自动去加油、充电,把车主带到餐厅,酒店。

当车机与手机、平板、电脑联通后,就可以随时实地向汽车发出指令,实现更高级的功能。

未来的生活是这样的,我们只要在家中对着手机说一句,我今天中午12点要吃法国蜗牛。手机就会推荐给你饭店,策划好路线,安排好时间,你需要做的只是在约 定时间走出家门,登上汽车,然后下车走进西餐厅的大门。而汽车会自动开往加油站加油,在约定的时间回到西餐厅门口接你上车。

这种看似科幻片的生活,也许在10年内就会实现,未来很美好,而且触手可及。

 
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