Google無人駕駛知多少?

周彤 10年前 (2015-11-27)

給你一輛無人駕駛汽車,敢坐嗎?

無人駕駛汽車即自動駕駛汽車,其實就是一個可以自動輪式移動的機器人。它打破了傳統(tǒng)的“人——車——路”的閉路系統(tǒng),解放了駕駛?cè)藛T,大大提高了汽車的安全性能和駕駛效率,是未來汽車制造業(yè)和智能科技相結(jié)合的高科技產(chǎn)業(yè)。

其中做得最好的無疑是Google公司,他們旗下所研究的無人駕駛汽車已經(jīng)完成了160多公里的測試,且沒有發(fā)生任何嚴(yán)重的碰撞交通事故。因此在無人駕駛行業(yè)里遙遙領(lǐng)先,目前還沒有幾家公司所研發(fā)出來的技術(shù)可以和Google相媲美。無疑,無人機駕駛汽車當(dāng)中蘊含了無數(shù)高門檻的黑科技成分,下面我們就來了解一下到底有些什么:

一、傳感器探知環(huán)境

無人駕駛汽車如何來感知環(huán)境的變化?無人駕駛汽車說白了其實也是一種機器人。機器人只有數(shù)據(jù)處理能力,如何才能將外界的情況輸入系統(tǒng)并且能夠進行自我處理分析呢?這才是無人駕駛的關(guān)鍵性問題。那么這一切都需要一個傳感器來連接內(nèi)外系統(tǒng)。通過傳感器獲取到現(xiàn)實環(huán)境的數(shù)據(jù),再運用計算機算法賦予它物理意義,從而讓計算機也能“感知”到環(huán)境的具體狀態(tài)。比如:通過攝像頭拍攝,獲取到路面車道線的情況數(shù)據(jù)。再使用計算機算法,找到拍攝到的影像中表示車道線的部分,賦予其物理意義,讓計算機可以自動識別出車道線的位置。

目前無人駕駛汽車使用的傳感器種類有很多,不同的傳感器有不同的優(yōu)勢和劣勢,可以分門別類地負責(zé)不同的情況。比如攝像頭在物體識別方面較強,但是在距離感知上較差,也容易受天氣、光線的影響;而激光掃描儀和毫米波雷達則可以更精確地判斷距離的遠近,卻不能很好地識別物體。

同時不同的傳感器規(guī)格不同,表現(xiàn)出來的特質(zhì)也會不一樣。例如:長距離毫米波雷達可探測200米外的物體,但是測量的角度卻很??;而中距離雷達探測距離僅為60米,但角度范圍卻相對較大。

因此需要將不同的傳感器結(jié)合使用,取長補短。目前已經(jīng)運用到實際生活中的是福爾德,將攝像頭和毫米波雷達相結(jié)合生產(chǎn)出了新式傳感器,并開始進行量化生產(chǎn)了。

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二、駕駛行為規(guī)劃

在無人駕駛領(lǐng)域,涉及到一個至關(guān)重要的問題,那就是駕駛行為規(guī)劃。那么,什么是駕駛行為規(guī)劃呢?行為規(guī)劃是相對于路徑規(guī)劃而言的,路徑規(guī)劃指的是無人駕駛汽車從起始地點到目標(biāo)地點的一個路徑選擇,且不考慮運動細節(jié)和具體軌跡,只是一個全局的規(guī)劃。而行為規(guī)劃則是一個具體的,詳細的,包含了何時變道、如何變道等具體的駕駛行為決策。無人駕駛汽車只有完美地做到了行為規(guī)劃,才能算得上真正的成功。

當(dāng)然,目前也已經(jīng)有所突破,比如特斯拉已經(jīng)能夠做到車道保持、自動變道、跟車功能等。但是問題是依舊需要人的指導(dǎo),指導(dǎo)它何時切換、何時變道等,并不能完全脫離人的監(jiān)督進行自動駕駛。

如果無人駕駛能夠做到自我完成行為規(guī)劃,還會產(chǎn)生巨大的功能。那就是可以解決現(xiàn)實生活中涉及到的疲勞駕駛、駕駛水平不足以及駕駛道德等問題,從而進一步增強汽車駕駛的安全性能,減少交通事故悲劇的產(chǎn)生。

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三、自動定位

汽車駕駛無非就是三個問題:車在哪兒,去哪兒,怎么去。而針對第一個問題的解決目前有多種方法,比如衛(wèi)星定位、地面基站定位、視覺或是激光定位以及慣導(dǎo)定位等等。當(dāng)前使用較多的是前兩種,即衛(wèi)星定位和地面基站定位。

但是每種定位的方法都有其優(yōu)勢和劣勢,比如衛(wèi)星定位適用范圍廣,絕對位置精確度高,但是一有遮蔽物或是室內(nèi)地下情況就無法獲取,位置會隨時間漂移。而視覺或是激光定位則相對位置精確度較高,無位置漂移,但是極易受到環(huán)境變化的影響。

因此最好的解決辦法依舊是融合協(xié)作運用。當(dāng)汽車在高速公路上行駛時使用前者,在進入地下通道時則可以使用后者,相互補充,完美切換。無人駕駛汽車的定位系統(tǒng)務(wù)必做的精確,所有的車輛控制和行為規(guī)劃切換時都需要不斷地反饋到精確的定位。根據(jù)不斷變化的具體交通環(huán)境和位置來進行精確的運動算法,實現(xiàn)自動駕駛。

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不可否認,無人駕駛是一項融合了多種高科技的產(chǎn)品。集環(huán)境感知、電子與計算機、自動控制、人工智能等多方面的黑科技為一體,這才是我們完美實現(xiàn)智能化駕駛的終極目標(biāo)。

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