自动驾驶技术_自动驾驶

摘要：手动驾驶汽车的日子屈指可数了。许多人认为我们将来甚至不会拥有一辆汽车。优步向奔驰订购了10万辆自动驾驶汽车，以提供按需自动驾驶汽车服务。甚至宝马也计划开展“汽车Airbnb”业务。

一、那么，什么是自动驾驶？自动驾驶系统(Motor Vehicle Auto Driving System)是一种通过车载计算机系统实现无人驾驶的智能汽车系统，又称无人驾驶汽车、计算机驱动汽车或轮式移动机器人，也称为自主车辆；自动驾驶汽车)。

自动驾驶系统的结构一般分为四个部分：感知系统、决策系统、执行系统和通信系统。

1.感知系统感知系统就是用摄像头(眼睛)看前方的路，用雷达(耳朵)听汽车、汽车周围的人和实体(前后左右)，甚至用信息识别单元(大脑)进行分析判断。

感知系统由传感器、高精度地图和信息识别单元三部分组成。

(1)传感器，主要是光学相机和雷达，相当于人的眼睛和耳朵，主要作用是采集车辆周围的“即时信息”。为无人车提供完整准确的环境数据。

常见的传感设备有：光学相机、光学雷达、微波雷达、导航系统等。

(2)高精度地图，提供环境信息中相对固定、长期的信息，如车道标线、路缘石、红绿灯等。

以及(3)信息识别单元，其通过蛇毒学习等来识别传感器接收到信息。

目前对外界事物进行精确识别的基本算法和技术有：误差反向传播和先进的数码相机技术。

2.自动驾驶决策系统自动驾驶决策系统负责路线规划和实时导航。规划和实时导航不仅需要高精度的数字地图，还需要V2X通信网络技术的支持。

自动驾驶决策系统

决策系统，即支持计算机基本操作的软件，如任务安排、应用程序执行和对外部设备的控制；自动驾驶的决策系统要对自动驾驶车辆的硬件进行协调和安排，如雷达、摄像头、声纳等传感器硬件，并将其组织成一个整体系统；自动驾驶的决策系统必须用先进的人工智能和人工智能操作系统来构建，以指导自动驾驶；自动驾驶汽车的决策系统必须绝对安全可靠，即支持汽车的基本和高级功能，并对接受的数据进行实时反馈；自动驾驶需要非常严格的决策系统。要知道现在车在哪里，周围有什么，接下来能预料到什么，如何应对；无论是复杂程度还是监控广度，自动驾驶的决策系统都应该优于电脑或智能手机的操作系统。3.自动驾驶的执行系统也是底层控制系统，负责汽车制动、加速、转向的具体操作。

工程师通过特殊的“线控装置”控制方向盘和油门，以取代人类司机的手脚。

线控是机电行业的一个特定词组，是机电控制的一种物理控制方式。线控系统用电空系统代替机械系统或液压系统，主要是指信号发生器和信号接收器之间的连接方式通过电缆或其他动作传递给物体进行连接。

简单来说，自动驾驶汽车的线控执行主要包括线控转向、油门和刹车。最困难的部分是线控执行中的制动。

4.通信系统V2X通信网络技术

V2X是指车辆与外界的信息交换，是一系列车辆通信技术的总称。V2X包括六大类：汽车对汽车(V2V)、汽车对路侧设备(V2R)、汽车对基础设施(V2I)、汽车对行人(V2P)、汽车对机车(V2M)、汽车对公共汽车(V2T)。

二、自动驾驶车辆1的示例。特斯拉Autopilot 2.0的自动驾驶汽车这款车配备了8个摄像头：

3个前置摄像头(不同视角——广角、长焦、中)；2个侧摄像头(一左一右)；3个后置摄像头；12个超声波传感器(感应距离翻倍)；一部前置雷达(增强版)；一个后倒车摄像头可以达到全车360度覆盖，最远探测可以达到250米；配备12部超声波前置雷达，可穿越雨雾沙尘环境，丰富了视觉系统的探测数据；

用传感器辅助探测，可以大大提高物体的距离和软硬精度；

增强型毫米波雷达可以在恶劣天气下工作，探测前方车辆；

汽车主板集成Nvidia PX2处理芯片，运算能力比第一代自动驾驶系统提升40倍，性能是之前产品的40倍，运算能力大幅提升。

2.阿波罗2.5自动驾驶汽车阿波罗2.5(基于视觉的有限区域高速自动驾驶)

2套新的硬件系统支持：

第一套是沃赛的潘多拉套件，2个广角摄像头，1个毫米波雷达；另一套是单目广角相机和毫米波雷达。3.东风无人驾驶L4智能卡车L4智能卡车具有自适应巡航系统和车道保持功能，实现弯道行驶时的自动跟车和完全自主转向。

4.深圳自动驾驶公交车配备了激光雷达、毫米波雷达、摄像头、GPS天线等设备。

实现自动驾驶下行人和车辆检测、减速避让、紧急停车、绕障、变道、逐站自动停车等功能。

当前位置我们面临的最大挑战：建立信任。问题自动驾驶汽车就像飞机。即使你知道它们比普通汽车更安全，你仍然会有一些不信任感。

建立信任并不容易。当人们想确保一切都在他们的掌控之中，看到一切时，他们会去见司机。这种人类本能的行为不会因为一些新技术而消失，所以我们最好去适应它。如果用户了解汽车周围的环境，并对其有足够的控制力，那么用户就会信任它。

2.解决方案当用户知道机器如何工作，并能预测它们将做什么时，用户就会信任它们。

UI界面就是为此而产生的。在UI界面中，汽车总能显示出那一刻的实际情况，以及我们所看到的周围的一切。我们想象一辆自动驾驶汽车，中央有一个显示屏。车上每个人都能看到，一直显示车的状态。这将是你可以检查驱动程序的“脸”。

用红框突出显示障碍物我们可以用红框突出显示所有障碍物，如骑自行车的人或行人。

但是，这种方法弊大于利。

红色表示危险。使用红色边框来标记行人等障碍物的轮廓会让用户感到不安全(用户会觉得自己对汽车的控制力不够，“会不会不小心碰到距离这么近的人”)，因此用户很可能会采取一些手动措施来停止自动驾驶，以避免不可挽回的后果。

4.用红线而不是红框突出障碍物，把车和人分开。就像栅栏一样，仍然可以注意被栅栏隔开的行人等障碍物。栅栏的分隔给用户相当大的安全感，不会让他们觉得车和人混在一起。

5.语音控制我们可以通过点击来控制汽车，但大多数情况下，我们会通过语音来控制。

汽车可能是第一个最容易通过语音控制的电子设备。然而，我们仍然需要一个可以快速检查内容的屏幕。

人类是不同步的生物。输出是声音，但视觉上我们可以更快地处理信息。

6.呼叫自动驾驶汽车你将能够通过点击你的手机来呼叫自动驾驶汽车，它将在几分钟内到达。你不必清洗、保养或修理你的车。系统自带的服务会处理所有这些枯燥的任务。城市将成为汽车革命的大赢家。使用电动汽车，空气和噪音污染将大大减少。我们不必整天停车。想象一下，如果我们可以在城市的每个停车位都种一棵树，未来会是什么样子。

7.充分利用你的通勤时间。在公交车带我们到达目的地的这段时间里，我们可以做什么？

您可以观看您最喜爱的电视节目的新集，使用内置指南参观景点或只是调暗窗户，享受放松模式。发短信当然不再是问题。这对工作狂来说也是个好消息：你将有更多的时间查看邮件或准备一些演示文稿。

四、未来没那么简单。自动驾驶技术已经越来越成熟。所有这些技术的变革和创新，交互方式的改变，都会让交通更加安全，给我们提供更多的自由时间。

但这仍然不能解决城市最大的问题：我们没有足够的空间。

正如埃隆马斯克指出的那样，在高密度的城市地区，我们将需要更高效的交通方式。