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無人駕駛汽車離我們還有多遠？
在今年的上海國際車展上，奔馳的無人駕駛概念車F015 Luxury in Motion亮相，而沃爾沃更是把自己的XC90稱為是全球第一款帶有高度自動駕駛技術的量產(chǎn)車。
其實，在無人駕駛上進度最快的并不是汽車企業(yè)，而是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，谷歌的無人駕駛汽車經(jīng)過多年測試，已經(jīng)進入了實用階段，而百度深度學習實驗室也已經(jīng)同交通運輸部公路科學研究院完成框架合作協(xié)議，其無人駕駛汽車也已經(jīng)到了場地試驗和基礎數(shù)據(jù)采集的階段。
1978年，葉永烈在科幻小說《小靈通漫游未來》中就幻想了無人駕駛汽車，如今它距離我們越來越近了。
一、無人駕駛汽車的四個階段
所謂的無人駕駛汽車，并不是從幻想一步變?yōu)楝F(xiàn)實的，而是隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，電控技術的進步、以及微處理器、傳感器和軟件技術的進步，一步步從有人駕駛輔助發(fā)展而來的。
從有人駕駛到無人駕駛，業(yè)界分成四個階段。
第一階段是駕駛員輔助，駕駛員輔助系統(tǒng)能為駕駛員在駕駛時提供必要的信息采集，在關鍵時候，給予清晰的、精確的警告，相關技術有：車道偏離警告(LDW)，正面碰撞警告(FCW)和盲區(qū)報警系統(tǒng)。
第二階段是半自動駕駛，駕駛員在得到警告后，仍然沒能做出相應措施時，半自動系統(tǒng)能讓在汽車自動做出相應反應。相關技術有：緊急自動剎車(AEB)，緊急車道輔助(ELA)。
第三階段是高度自動駕駛。該系統(tǒng)能在駕駛員監(jiān)控的情況下，讓汽車提供長時間或短時間的自動控制行駛，這個階段目前還比較初級。
第四階段：完全自動駕駛，在無需駕駛員監(jiān)控的情況下，汽車可以完全實現(xiàn)自動駕駛，意味著駕駛員可以在車上從事其他活動，如上網(wǎng)辦公、娛樂或者休息。
按照這個分類。第一階段目前主流的車型已經(jīng)基本普及，現(xiàn)在高配置型的車型基本都帶了車道偏離警告和盲區(qū)報警系統(tǒng)，從幾百萬的奔馳到10萬出頭的比亞迪高配車型都不例外。
第二個階段正在普及，歐盟立法要求2013年11月前的車都必須裝上緊急自動剎車(AEB)。Volvo的城市安全系統(tǒng)、本田的CMBS、奔馳的 Pre-Safe都是這個層次東西。目前主流合資品牌基本也都可以做到，英菲尼迪的新車則已經(jīng)可以繞開駕駛員自動控制方向盤，幫助你保持在當前車道，避免事故。
第三個階段目前有雛形，新款的奔馳S系可以在堵車的情況下，電腦自己跟車，車主可以不必一直操控車輛。新款的福特翼虎也展示了這個功能。沃爾沃XC90號稱全球第一款帶有高度自動駕駛技術的量產(chǎn)車，就是實現(xiàn)了這個階段的目標。
第四階段的難度非常大，各個汽車廠商仍在測試之中，奔馳F015 Luxury in Motion就是這個階段的嘗試，谷歌這些年也一直在做這個事情，百度與交通運輸部公路科學研究院合作的項目也是這個層次的東西。
二、無人駕駛的核心技術
無人駕駛汽車其實可以視為是一種機器人。從原理上來說，不過是傳感器感知路況和周邊情況，然后傳輸?shù)紺PU，CPU根據(jù)人工智能對情況做判斷，然后通知電傳系統(tǒng)，電傳系統(tǒng)根據(jù)信號操控機械裝置，最后機械裝置操控車輛做各種動作。
在這個過程中，電傳機械控制這方面基本已經(jīng)完善，因為過去的20年，汽車行業(yè)的進步主要就在這方面。如今大部分汽車都是電傳控制了，你的剎車、油門、換擋、甚至方向都是一組電子信號，你操作的動作被解讀處理，然后傳給機械系統(tǒng)，過去哪種直接機械對機械的操控只在極少數(shù)工具車上還能看到。無人駕駛無非是把這些信號脫離人的控制交由電腦處理，并不需要費太大周折。
而技術的難點就在前兩步，怎么用傳感器準確的感知周圍的信息?人工智能如何做判斷?
(一)傳感器的不同路線
從技術路線上來說，感知周圍情況有多種模式，谷歌在攝像頭、GPS、慣性傳感器的基礎上，最終選擇了激光傳感器作為主要傳感器，激光傳感器對距離的判斷非常準確，但是價格昂貴，惡劣天氣下實用性受限。目前，谷歌無人駕駛汽車的成本高的嚇人，主要就是激光傳感器的原因。
比較廉價是只采用光學攝像頭，目前奔馳S級的魔毯技術就是利用攝像頭作為信息采集源來控制空氣懸掛，但是光學攝像頭用于無人駕駛的話，對圖像識別的人工智能會要求很高，對距離速度的判斷也會很麻煩。
目前，汽車上已經(jīng)出現(xiàn)的輔助駕駛功能，一般采用的測距雷達，這個比較便宜，但是雷達的探測能力相當有限，車載雷達的發(fā)射功率也探測不了多遠，還怕物體阻擋，用到無人駕駛汽車上有多少實用性也值得懷疑。
從目前來看，最靠譜的還是谷歌的激光傳感器路線。
(二)人工智能的要求
人工智能方面的考驗程度更高。其實高速公路上的無人駕駛并不太困難。谷歌現(xiàn)在沒有問題，奔馳、奧迪也沒有問題，VOLVO沒有問題，甚至中國搞的無人駕駛高速也跑了286公里不出問題。這是以為高速路的情況現(xiàn)對簡單，對人工智能要求的算法不是很苛刻。
在市內(nèi)駕駛就完全是兩碼事了。
谷歌無人駕駛汽車項目主管厄姆森說，“在市區(qū)里行駛一英里路程要遠比在高速公路上更為復雜，因為前者在一個小的區(qū)域中會因為規(guī)則的不同存在數(shù)百種不同的路面情況。我們花了大量時間改進了我們的軟件，因此它現(xiàn)在可以實時的區(qū)別上百個不同物體——如行人、公共汽車、由協(xié)管員手握的停車標志，或者是騎自行車者給出的要通過馬路的手勢信號等。”
在人工智能方面，其他廠商距離谷歌還差得遠，谷歌的人工智能水平已經(jīng)接近實用了，其他廠商還在表演階段。
(三)大數(shù)據(jù)的輔助
對于人來說，開車需要GPS或者地圖，即使你認路，至少你腦子里面是有地圖的。無人駕駛同樣如此，一段路是上坡還是下坡，周圍有沒有視線阻擋，一定程度決定著無人駕駛的策略。
而交通的繁忙情況，車道的導向，路況的實時變化，修路、封閉、限行等等因素都需要大數(shù)據(jù)和即時通訊來輔助。如果沒有這些輔助，單純靠傳感器和人工智能，難度無疑會高很多。
而更多的數(shù)據(jù)，可以讓人工智能變得更“聰明”，用戶體驗更好。地圖和大數(shù)據(jù)雖然算不上無人駕駛的核心技術，但是它們的輔助作用會決定無人駕駛的體驗。
三、無人駕駛距離我們還有多遠?
其實，現(xiàn)在我們的汽車已經(jīng)處于第三階段的普及階段，短時間車輛自動駕駛正在普及，而這個普及是這些年來傳感器，處理芯片價格下降的結(jié)果。
從技術上看，谷歌的無人駕駛已經(jīng)可以應付很多情況，也許只要3、5年，無人駕駛汽車就能上市。但是無人駕駛功能要裝上我們的汽車，還需要傳感器、處理芯片降價、無人駕駛的軟件系統(tǒng)我們能夠買得起，各種輔助的大數(shù)據(jù)足夠普及才行。
未來的趨勢是第三階段的無人駕駛會一步步從高端品牌，高端車型向下普及。隨著這種普及，無人駕駛所需的傳感器、芯片會批量生產(chǎn)，形成廉價的解決方案，價格也會越來越便宜。
這種普及會降低第四階段所需硬件的價格，未來激光傳感器也許會今天的倒車雷達一樣的便宜，而處理芯片隨著摩爾定律也會越來越廉價，當成本到達一個臨界點，無人駕駛就會首先在豪華車型上出現(xiàn)，也許是寶馬奔馳，也許是沃爾沃。而它也會向下普及，那個時候就是無人駕駛真正進入我們生活的時候。
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