谷歌公司是自动驾驶技术的先驱之一,其自动驾驶汽车项目已经在美国多个城市进行测试。谷歌公司的自动驾驶技术主要依赖高精度地图、传感器、计算机视觉等技术,旨在实现完全无人化的汽车驾驶。
Waymo公司的自动驾驶出租车在美国凤凰城进行了长时间的测试,如今已在美国多个城市提供服务。Waymo公司的自动驾驶技术通过大量传感器和计算机视觉技术来实现对周围环境的感知和决策控制,从而实现多种路况下汽车的自动驾驶功能。Waymo公司在2024年3月发布数据,其自动驾驶出租车已经完成数百万千米的测试,没有发生过重大事故,表现出了相对较高的安全性。
国外自动驾驶技术的先驱还有特斯拉公司的系统,该系统也是特斯拉自动驾驶技术的重要组成部分。Autopilot系统通过雷达、超声波传感器、摄像头等设备来感知周围环境,并利用机器学习和人工智能技术进行数据处理和决策,实现了汽车在高速公路、城市道路等多种路况下的自动驾驶功能。据特斯拉官方数据,Autopilot系统可以帮助特斯拉车辆减少交通事故发生率,提高行车安全性。
国内的自动驾驶技术领军企业有百度公司,其搭载阿波罗(Apollo)系统的自动驾驶汽车已经在多个城市进行测试。百度公司阿波罗自动驾驶技术主要依赖于高精度地图、传感器、人工智能等设备和技术,旨在实现高度自动化的驾驶。目前,百度公司推出的萝卜快跑在武汉、重庆、北京、深圳开启了全自动无人驾驶运营。
什么是自动驾驶技术
随着人工智能技术不断发展,汽车行业也开始大力推进自动驾驶技术的应用。自动驾驶技术不仅可以提高驾驶安全性和舒适性,还可以有效缓解交通拥堵等问题。自动驾驶技术的核心在于它对环境感知的精确性和决策的智能化。通过装配激光雷达、摄像头、毫米波雷达等传感器,车辆能够获取周围环境的三维信息,构建出高精度的地图。同时,借助计算机视觉和深度学习技术,车辆能够识别行人、车辆、交通信号等,并作出相应的驾驶决策。
1. 自动驾驶的概念
自动驾驶,顾名思义,即不依赖驾驶员,而是依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现车辆的驾驶。自动驾驶汽车又可以称为轮式移动机器人,利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路信息、其他车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使汽车安全、可靠地行驶到预设目的地。
自动驾驶汽车的标准是什么呢?智能到什么程度的自动驾驶汽车才算是人们心目中的自动驾驶汽车?我国2022年3月1日正式实施的自动驾驶标准《汽车驾驶自动化分级》(GB/T 40429—2021)对驾驶自动化进行了6个等级(0级~5级)的划分,驾驶自动化等级与划分要素的关系如表4-1所示。可以看出,0级~2级为驾驶辅助,
系统辅助人类执行动态驾驶任务,驾驶主体仍为驾驶员;3级~5级为自动驾驶,系统在设计运行条件下代替人类执行动态驾驶任务,驾驶主体是系统。
特斯拉提供的完全自动驾驶功能包括自动辅助导航驾驶、自动辅助变道、自动泊车、智能召唤、识别交通信号灯和停车标志并作出反应,以及在城市街道中自动辅助驾驶。近年来,中国在自动驾驶技术研发上取得了显著进展。百度公司阿波罗已成功开发出具备自动驾驶能力为4级(驾驶自动化等级)的车辆,并在全国多个城市开展了公开道路测试,提供自动驾驶网约车服务。与此同时,阿里巴巴、腾讯、华为等科技巨头也纷纷布局自动驾驶领域,推出各自的自动驾驶解决方案,助推我国自动驾驶技术快速发展。
2. 自动驾驶系统的基本组成
和人类驾驶相对比,自动驾驶系统的信息终端和传感系统如同司机的眼睛和耳朵,中央决策系统如同人的大脑,执行器如同人的手脚。自动驾驶系统的基本组成如图4-1所示,其中包括感知、决策和控制3个核心部分。
最新的自动驾驶技术充分体现在如下方面。
雷达:当事故预防系统在汽车的盲点探测到物体时,该系统会触发报警。
(2)车道引导:安装在后视镜后方的摄像头通过识别车道线来区分路面和车道边界线。
(3)激光测距仪:车顶测距系统包括几十个激光束,可覆盖汽车周围360°范围内的区域,距离可以精确到2 cm。
(4)红外摄像头:2个红外装置使夜间视野更宽阔。
(5)立体图像:两个安装在挡风玻璃上的摄像头将给出前方路况的三维图
像,并标出如出现行人、动物等危险状况。
(6)定位系统:GPS/北斗卫星导航系统可以精确到米级。在定位系统覆盖的范围内,摄像头可以识别出路上的各种细节。
(7)车轮编码器:车轮胎上的传感器可以在汽车行驶过程中自动检测汽车的行驶速度。