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无人驾驶的前世今生最早诞生于1939年自

发布时间:2019-07-08 10:23:10

无人驾驶的前世今生:最早诞生于1939年 - 自动驾驶,无人汽车,Google

在硅谷,方向盘前没有人的汽车从你身边驶过已经不是什么新鲜事。比如前两天我在Google总部所在地山景城街头碰到的这辆:它们一般都不是完全“无人”,副驾位置上坐着一位测试人员。在即将举行的Google公司年度开发者大会Google I/O上,如无意外我们将会看到汽车操作系统Android Auto的重大更新,对于无人驾驶汽车来说,有一个像智能一样可以升级、扩展软件功能的操作系统将是第一步。在迈向无人汽车的过程里,我们已经看到了互联公司、汽车厂商、芯片公司让汽车越来越智能的尝试,除了Google,传统厂商宝马推出了半自动驾驶i3、特斯拉跟进了最新的Model S半自动驾驶汽车、甚至连做芯片的高通和英伟达都开始向汽车厂商提供自动驾驶技术的芯片了。但无人驾驶汽车走到今天一共经历了多长时间?我们得从76年前算起。1939年,最早的自动驾驶展览你没有看错,就在1939年的世界博览会上,通用公司就建了一个名为Futurama(未来世界)的未来科技展览,展示他们对于汽车未来演进的想法——他们幻想着1960年时的美国高速公路都会配有类似火车轨一样设计,汽车将会配有自动驾驶系统,走到高速上就会自动生效,按照铁轨的轨迹和一定的速度高速行进,直到在高速公路的出口才会恢复成人类驾驶。1939年,排队进入通用Futurama展馆的人流在1939年,人们对于自动驾驶的想象是汽车和高速公路同时搭配的。因为在1920年左右,德国和意大利才刚刚开始修建世界上最早的汽车高速路,在这之前,地球上最高速的道路依然是火车的铁轨。这也是通用展览馆的设计师Norman Bel Geddes的灵感所在,根据1920年德国建造的1号公路Antobahn,他设计了Futurama的展馆,里面还有一个假的“高空观赏台”,让人们来看未来的带有轨道的高速公路系统将会如何覆盖城市和农村。通用Futurama里面的高空展览馆,图片来自通用公司但通用和Norman Bel Geddes的理想并没有变为现实,在Futurama展览过去80年之后,自动驾驶技术和高速道路并没有重大的进展和改变。相关的概念车依然在推出:1958年,通用还发布了名为Firebird 3的自动驾驶概念车(飞机),这就是当时的广告语:想要坐着放松一下?好,设定好想要的速度,然后调成自动导航状态吧。放开手柄,Firebird 3会自己搞定。”Firebird 3概念图,图片来自通用公司2004年,重新推动自动驾驶技术的DAPRA2004年,美国政府和军方也开始重新研究自动驾驶技术。为了在10年后至少三分之一的军用车辆能够自动驾驶,美国国防部高等研究计划局DARPA就每年举办100万美元的悬赏比赛,吸引各地的人们来建造自动驾驶汽车。这个比赛的质量每年都在提升。2004年,最好的自动驾驶车队伍能走几公里就自己撞毁了;第二年,各种样式的自动驾驶的汽车也来参赛,他们当中已经有车辆能跨越加州Mojave沙漠,车身而毫发无损。这就是2005年赢得大奖的队伍Stanley,中间穿着蓝色外套的就是时任斯坦福人工智能实验室的总监Sebastian Thrun。在他年轻的时候,他在一场车祸中失去了他的朋友,而在此之后,Sebastian Thrun就开始研究自动驾驶技术。2009年,Sebastian Thrun加入Google X部门从事Google无人驾驶车的研究,他也是目前Google自动驾驶汽车项目的负责人。半自动驾驶汽车已经来了与Google一心要迈进完全自动化不同,汽车厂商们更多是采取了逐步迭代的方法:为汽车配置硬件,加入智能系统,使得这些汽车实现部分自动、有条件自动驾驶。那么现在有那些能做到一定程度自动驾驶汽车已经上市了呢?戴姆勒自动驾驶卡车德国戴姆勒(Daimler)与内华达州达成协议,批准自动驾驶卡车上路。但这种新型卡车仍会拥有一名驾驶员,在某些复杂局面出现是接管车辆运作,例如车辆驶入和驶出调度中心时,以及车辆在繁忙的市区内行驶时,所以主要在长途公路上行使,避免疲劳驾驶。沃尔沃XC90配置沃尔沃的城市安全系统(City Sfaety),新增冲出路面防护系统和十字路口自动制动系统,帮助司机避免常见的追尾事故。宝马i3宝马i3在车身安装了4个IBEO激光感应器,能够准确判别警示柱等阻碍物,在多层的停车场当中理解环境状况,可以躲开立柱、自动刹车,车辆静止下来与障碍物的距离也可以控制在几厘米的范围,实现自动停车。特斯拉最新版的Model S去年10月,特斯拉宣布其最新版的Model S将加入Autopilot模式,通过远程雷达、影像识别以及超声波声等设备,让使车辆可以自动倒车、识别路上的障碍物,以及高速公路上半自动驾驶等。奔驰的S500配备Intelligent Drive系统,可以防碰撞、让车保持在车道中央,探测到行人并自动刹车,以免在时速超过50公里时发生完全碰撞,以及在堵车时自动跟随前车。Google的无人驾驶汽车2012年,DAPRA无人车比赛的参与者Sebastian Thrun在GoogleX实验室带队开发的Google无人驾驶汽车开始在美国内测。那到底Google的自动驾驶汽车是怎么运作的呢?运行的核心是各种传感器和Google的数据地图,这是Google上一代自动驾驶汽车的样子:图片摄于山景城计算机历史博物馆Google无人驾驶汽车用到的各种组件:激光束(laser):360度感知汽车周围的环境,保证汽车能同时、持续地感知到前方、侧方、后方的物体。同样帮助汽车进行定位,这是激光束拆下来之后的样子:位置传感器(Position Sensor):安装在车轮毂内,对车辆进行定位。方向传感器(Orientation sensor):位于汽车内部,类似于人的内耳,掌握人体运动平衡,引领汽车前进的方向。雷达(Radar):安装在防撞栏上,用来测量车辆和多个障碍物间的距离并可作用于系统令车辆减速,就是车前方黑色的小盒子:根据官方描述,这些雷达和传感器配合能探测到距离汽车两个足球场距离远的交通情况,这些传感器获得的数据都会马上反馈到Google的服务器上,然后从中挑选出最佳的路线,指导汽车前进。自动驾驶汽车离我们还有多远?限制自动驾驶汽车上路的首要问题是法律。目前,硅谷所在的美国只有四个州支持自动驾驶汽车上路,而人们更为担忧的问题,例如如何监管自动驾驶汽车、发生事故时的界定、用户隐私和安全问题更是迟迟未得到解决。Google在2012年便推动加州政府出台修改自动驾驶汽车监管的规定,但截至今年(已经错过了该法案的最终期限),相关的法律草案仍未出台。但好消息是,联合国近期对《维也纳道路交通公约》进行了修改,包括欧洲和美洲在内的72个国家可以实施法规,允许汽车在特定期间自主驾驶。但是道路交通法律仍然要求司机有能力控制车辆,手动超越自动驾驶功能。即使法律问题解决了,技术和成本问题依然还在:高昂的传感器成本限制了厂商,使得他们去制造“部分自动”的车。在今年的CES大会上,宝马在所演示的i3概念车就使用了4个IBEO制造的激光传感器。根据公开资料,这种传感器的价格在每个2万美元以上。目前的传感器价格不适合进行量产,但Google无人车项目负责人ChrisUrmson认为传感器的成本很快就会降下来,卡耐基梅隆大学教授Ragunathan Rajkumar则估计,未来3年,Google的自动驾驶技术成本将降低到每辆汽车1万-1.5万美元的水平,这是把自动驾驶汽车拉进主流市场最有力的强心针。除此以外,让汽车的操作系统变得像智能一样能升级、能扩展将是自动驾驶汽车的基础,而Android Auto是目前看上去进展最快的一个系统。在这次Google开发者大会上,我们很可能能看到Android Auto的新形态,例如不需要再接入就可以在汽车上使用完整的Google服务,而桑塔纳很可能成为第一款搭载新Android Auto的量产车型;而Google改进了6年的自动驾驶技术,最新版的原型车也会在今年夏天上公路测试。对于Google来讲,Android Auto和自动驾驶技术之间交融的临界点越来越近了。

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