自動駕駛時代：公路旅行的未來圖景

編輯/梅娣

自動駕駛時代：公路旅行的未來圖景

編輯/梅娣

在2017年農歷新年來臨之前，全球科技界也迎來一年一度的科技小年——國際消費電子產品展覽會（簡稱CES）。本屆CES于北京時間2017年1月6日～9日舉行。

然而，好好的消費電子展卻被汽車廠商們搶了風頭。展覽會上，不僅有樂視投資的法樂第發布FF電動量產車型，還有高通與大眾合作的驍龍820A芯片。此外寶馬、現代、本田、豐田都紛紛推出了自動駕駛技術，各種概念車型讓人眼花繚亂。萬萬沒想到，好好的一個消費電子展竟然被辦成了車展。

這是否意味著，自動駕駛汽車時代即將到來。你看，優步公司在美國匹茲堡和舊金山已有自動駕駛車隊，谷歌母公司的無人駕駛汽車項目正在向產品轉化，這些都標志著它在市場上出現的日子已經不遠了，美國聯邦政府也已開始發布自動駕駛汽車應該如何運行的指南。

汽車如何實現自動駕駛？

我們先來看看，自動駕駛汽車的結構。

在左下圖中，首先可以看到車頂的雷達裝置，它不斷旋轉，利用激光束來形成車周360度圖像。

其次是照相機。它利用多張圖像的視差探測各種物體間的距離，有助于識別移動對象，例如行人和騎自行車的人等。

然后是多個雷達傳感器，它會探測車與周圍對象之間的距離。

最后是車載主計算機（內置于后備箱中），它隨時分析傳感器收集的數據，比對已存儲的電子地圖來評估當前情況。

這種汽車能看見什么？

汽車的傳感器能采集附近對象或物體的數據，比如其大小和移動速度，然后根據其可能的行為將其分類，比如騎自行車者、行人、其他汽車和物體。

從下頁右上圖可以看到，紅色方框指騎自行車的人；黃色方框為行人；粉色方框為其他汽車；紅色“柵欄”則表示需要停車：綠色“柵欄”表示需要減速。

某些汽車已使用下列自動駕駛功能

避免碰撞

基于雷達、激光系統或相機系統，對即將發生的碰撞發出警告。有些系統可識別誤入車道的行人。如果司機忽略警告，有些系統會自動剎車。

偏離車道警告

當你的汽車開始偏離其所在車道時，有些系統通過蜂鳴器警告駕駛員，并對方向盤施加輕微的矯正方向力。

盲點探測器

使用攝像機或雷達來探測司機盲點中的車輛。在后視鏡或擋風玻璃旁邊的車身支柱上發出聲音或打警告燈，提醒司機注意。

增強巡航控制

隨時與前方車輛保持預定距離。如果前方車輛減速，你的車也減速。如果有車進入你的車道，你的車將與其保持距離。在前車挨后車的交通堵塞情況下有用。

自動泊車功能

汽車使用相機或聲納系統，將自行駛入停車位。但司機通常需要踩剎車、并按照指令行事。這種功能2003年首次出現在豐田普銳斯上。如今，寶馬、福特和許多其他公司的汽車也提供該功能。

汽車制造商正在加緊工作

美國特斯拉公司：2016年10月宣布，將為汽車安裝硬件，使其最終能全自動駕駛。9月份該公司發布了對其有爭議的Autopilot（自動巡航）選項的軟件新升級，此前，一輛特斯拉汽車在涉及自動駕駛汽車、首次致人死亡的事故中撞了車。

美國通用汽車公司：2016年宣布將于一年內在公路上測試自動駕駛的電動出租車。正在開發Super Cruise軟件，其功能類似于特斯拉的Autopilot。

美國福特汽車公司：宣布該公司打算在2021年研制出全自動駕駛汽車，用于出租車或汽車共享服務。

美國菲亞特克萊斯勒公司：2016年5月，在與蘋果接觸之后，與Alphabet（谷歌）達成協議，將把Alphabet的自動駕駛技術用于克萊斯勒面包車。

日本本田公司：2016年6月展示了幾部自動駕駛汽車。公司已為其“增強現實技術”申請專利，運用該技術，能讓司機看到樹和柱子后面的人。

瑞典沃爾沃公司：在瑞典開始了一個試點項目，讓哥德堡居民使用自動駕駛的XC90型汽車。來自試點項目的反饋可能會讓公司在倫敦和中國進行下一步的公路試驗。公司的自行駕駛項目正在匹茲堡與優步展開合作。

技術公司及其他方面也不甘落后

美國谷歌公司：正在將其自動駕駛汽車項目剝離到一家名為Waymo的新公司，意味著公司的工作已超越研究階段，準備進入商業化過程。

瑞典奧托立夫公司：這家世界上最大的安全氣囊供應商正在與沃爾沃公司合資開發自動駕駛汽車。

美國英特爾公司：已與Mobileye和寶馬合作，將在2021年前開發出自動駕駛汽車，以及可供給其他公司使用的技術。

以色列Mobileye公司：這是激光雷達以及自動駕駛汽車上使用的相機設備和軟件的一家主要制造商。

nuTonomy公司：這家由美國麻省理工學院的兩位科學家在新加坡創辦的公司，在優步開始匹茲堡測試其無人駕駛服務之前的幾天，就已開始提供自動駕駛出租車服務。

美國運輸部：發布了聯邦政府有關自動駕駛車輛的政策，為汽車制造商制定了指南，提出了汽車之間互相通話的建議規則。

美國密歇根大學：在運作Mcity，一個隸屬于大學交通改造中心的、面積約為13萬平方米的自動駕駛汽車測試設施。

在哪里可以乘坐自動駕駛汽車？

2016年9月，優步在匹茲堡推出了100輛可自動駕駛的汽車（雖然它們都配有一名司機，以防萬一），讓該市成為乘客能打到自動駕駛出租汽車的首座城市。2016年底，優步開始讓乘客在舊金山能乘坐自動駕駛汽車。

紐約布魯克林，展廳中的一輛特斯拉 Model S汽車。

特斯拉公司的技術比較獨特

特斯拉公司使用基于計算機視覺的車輛檢測系統，但據該公司的說法，這種技術不是為無需用手操作而設計的，該技術系統的有些部分尚未完成。特斯拉不使用激光雷達技術。

面對前方的攝像頭，利用圖像處理軟件可以檢測到車道線、交通標志、信號燈、路標等物體。

前向雷達用反射回來的微波來識別附近車輛的位置和速度，但不總能識別車輛的類型。

超聲波傳感器用反射回來的聲波來檢測與附近物體的距離。

全球定位系統通過與高精度地圖結合使用，可確定汽車在道路上的位置。

潛在危險：自動駕駛汽車的首次致命事故

2016年5月，40歲的喬舒亞·布朗坐在特斯拉S型車的駕駛員位子上被撞死之后，人們對該車Autopilot系統的防撞功能的安全性提出了一些問題。特斯拉在事故之后發布了軟件的新版本。

圖1

據掌握該系統一手知識的一名行業主管的說法，事故發生的部分原因可能是，避免碰撞系統的設計，使防撞功能只是在雷達和計算機視覺系統一致認為存在障礙物時才啟用。一些專家推測，使用激光雷達的汽車也許能避免那次撞車事故。但特斯拉的創始人兼首席執行官埃隆·馬斯克說，升級后的系統應能避免撞車的發生。

國際消費電子產品展覽會上亮相的自動駕駛汽車

下面，讓我們看看在本文開頭提到的2017年國際消費電子產品展覽會（CES）上，各家公司都推出了哪些新式自動駕駛汽車。

1.法樂第發布首款量產電動車：支付5000美元預訂 2018年交車（見圖1）

在性能方面，峰值功率可達到783千瓦、1050匹馬力，峰值扭矩超1800牛頓·米，電池包總容量超過130kWh，一次充電的續駛里程超過700公里；在充電速度方面：FF 91最快可達到每小時超500英里（約合804公里）的充電速度，未來FF將以“自有+第三方”形式實現充電網絡的覆蓋。

2.高通與大眾合作：驍龍820A將成大眾汽車“新心臟”（見圖2）

高通將和大眾合作，將自家的汽車級處理器驍龍820A 用于大眾生產的汽車上，以增強其在導航、汽車系統連接及音視頻等方面的應用能力。據高通介紹，搭載了驍龍 820A 處理器的新型車載娛樂信息系統，將使得視頻處理能力更快，畫質表現和功率效率可提高 40%。這款處理器還支持多個高分辨率顯示器，并且能夠通過藍牙或者 Wi-Fi 連接多個終端的音頻和視頻流。

3.CES上汽車搶鏡：寶馬新5系自動駕駛原型車發布（見圖3）

這輛全新寶馬5系原型車整合了寶馬自動駕駛研發項目中的一系列成果，在現有在售車型的駕駛輔助系統基礎上，寶馬對其進行了一系列技術調整和升級，使得駕駛者無需長時間自行加速或剎車，也無需長時間將雙手放在方向盤上。而車載計算機也會不斷將車輛位置和周邊環境及高精度數字地圖進行比對，從而讓車輛可以非常精確地保持在車道內行駛，實現自動駕駛。

4.豐田CONCEPT-愛i亮相 2017年CES：有情感的概念車（見圖4）

豐田汽車在2017年CES展會上全球首發了一款概念車-CONCEPT-愛i，概念車尺寸不大，與國內的老年代步車相近。此外CONCEPT-愛i采用了最新的“Yui”人工智能系統。“Yui”人工智能系統就作為車主和汽車的“橋梁”，拉近兩者之間的關系。不僅如此，“Yui”還可以逐漸學習不同用戶的情趣以及喜好，可以做出相應的反應。

5.2017年CES最佳汽車：來自2020年的寶馬i Inside Future概念車（見圖5）

在2017年CES上，寶馬發布了全新的i Inside Future概念車，用以展示其未來內裝設計和技術的研究發展方向。說是概念車，其實稱之為概念雕塑更加合適。寶馬此次帶來的概念車，傳達一種車融入生活的理念，家居化的車身配色與設計，以及在車地板上的一疊書籍，美好地詮釋了未來生活的場景。可以想象，在未來自動駕駛得到普及之后，車輛與車輛之間的高度互聯帶來的交通事故比例降到零，車輛在被動安全設計方面可以完全不用考慮的前提下，那時候寶馬現在設想的場景就可以得以實現。

6.現代Ioniq亮相CES：用戶買得起的自動駕駛汽車（見圖6）

這輛Ioniq自動駕駛汽車沒有使用昂貴的360度激光雷達，現代使用三個更便宜的IBO LIDAR激光雷達——位于Ioniq的前方和側面，與此同時，現代在前后使用中程和遠程雷達，以及在擋風玻璃上的后視鏡附近安裝的四攝像機陣列。這些重疊的覆蓋范圍為道路提供了360度的視角，其成本遠低于Google LIDAR系統。

7.2017年CES：NVIDIA發布自動駕駛技術DRIVE PX 2平臺

英偉達DRIVE PX 2自動駕駛汽車開發平臺基于16nm工藝打造，功率250W，水冷散熱設計，支持12路攝像頭輸入、激光定位、雷達和超聲波傳感器，多個Drive PX 2平臺并行使用可以實現完全的自主駕駛。DRIVE PX 2的工作原理是：將外部傳感器獲取的數據加工，制成單個的高精度點云并上傳云端服務器，由超級計算機DGX-1融合成高精度地圖。此外，英偉達“NVIDIA DIGITS”端到端深度學習訓練平臺也得到了發布，依靠DRIVE PX 2平臺和DGX-1計算機，每一輛車都能構建自己的深度學習網絡。

從上面這些信息來看，2017年CES對于汽車廠商來說，已經不是亮相概念車模型的舞臺，而是實打實的技術干貨分享。這背后是大量電子科技在汽車領域融合與應用的結果，機器視覺和人工智能發展讓自動駕駛不再是癡人說夢。說不定在若干年后，我們吃著火鍋唱著歌，汽車就把我們送達了目的地。

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