自动驾驶时代：公路旅行的未来图景

编辑/梅娣

自动驾驶时代：公路旅行的未来图景

编辑/梅娣

在2017年农历新年来临之前，全球科技界也迎来一年一度的科技小年——国际消费电子产品展览会（简称CES）。本届CES于北京时间2017年1月6日～9日举行。

然而，好好的消费电子展却被汽车厂商们抢了风头。展览会上，不仅有乐视投资的法乐第发布FF电动量产车型，还有高通与大众合作的骁龙820A芯片。此外宝马、现代、本田、丰田都纷纷推出了自动驾驶技术，各种概念车型让人眼花缭乱。万万没想到，好好的一个消费电子展竟然被办成了车展。

这是否意味着，自动驾驶汽车时代即将到来。你看，优步公司在美国匹兹堡和旧金山已有自动驾驶车队，谷歌母公司的无人驾驶汽车项目正在向产品转化，这些都标志着它在市场上出现的日子已经不远了，美国联邦政府也已开始发布自动驾驶汽车应该如何运行的指南。

汽车如何实现自动驾驶？

我们先来看看，自动驾驶汽车的结构。

在左下图中，首先可以看到车顶的雷达装置，它不断旋转，利用激光束来形成车周360度图像。

其次是照相机。它利用多张图像的视差探测各种物体间的距离，有助于识别移动对象，例如行人和骑自行车的人等。

然后是多个雷达传感器，它会探测车与周围对象之间的距离。

最后是车载主计算机（内置于后备箱中），它随时分析传感器收集的数据，比对已存储的电子地图来评估当前情况。

这种汽车能看见什么？

汽车的传感器能采集附近对象或物体的数据，比如其大小和移动速度，然后根据其可能的行为将其分类，比如骑自行车者、行人、其他汽车和物体。

从下页右上图可以看到，红色方框指骑自行车的人；黄色方框为行人；粉色方框为其他汽车；红色“栅栏”则表示需要停车：绿色“栅栏”表示需要减速。

某些汽车已使用下列自动驾驶功能

避免碰撞

基于雷达、激光系统或相机系统，对即将发生的碰撞发出警告。有些系统可识别误入车道的行人。如果司机忽略警告，有些系统会自动刹车。

偏离车道警告

当你的汽车开始偏离其所在车道时，有些系统通过蜂鸣器警告驾驶员，并对方向盘施加轻微的矫正方向力。

盲点探测器

使用摄像机或雷达来探测司机盲点中的车辆。在后视镜或挡风玻璃旁边的车身支柱上发出声音或打警告灯，提醒司机注意。

增强巡航控制

随时与前方车辆保持预定距离。如果前方车辆减速，你的车也减速。如果有车进入你的车道，你的车将与其保持距离。在前车挨后车的交通堵塞情况下有用。

自动泊车功能

汽车使用相机或声纳系统，将自行驶入停车位。但司机通常需要踩刹车、并按照指令行事。这种功能2003年首次出现在丰田普锐斯上。如今，宝马、福特和许多其他公司的汽车也提供该功能。

汽车制造商正在加紧工作

美国特斯拉公司：2016年10月宣布，将为汽车安装硬件，使其最终能全自动驾驶。9月份该公司发布了对其有争议的Autopilot（自动巡航）选项的软件新升级，此前，一辆特斯拉汽车在涉及自动驾驶汽车、首次致人死亡的事故中撞了车。

美国通用汽车公司：2016年宣布将于一年内在公路上测试自动驾驶的电动出租车。正在开发Super Cruise软件，其功能类似于特斯拉的Autopilot。

美国福特汽车公司：宣布该公司打算在2021年研制出全自动驾驶汽车，用于出租车或汽车共享服务。

美国菲亚特克莱斯勒公司：2016年5月，在与苹果接触之后，与Alphabet（谷歌）达成协议，将把Alphabet的自动驾驶技术用于克莱斯勒面包车。

日本本田公司：2016年6月展示了几部自动驾驶汽车。公司已为其“增强现实技术”申请专利，运用该技术，能让司机看到树和柱子后面的人。

瑞典沃尔沃公司：在瑞典开始了一个试点项目，让哥德堡居民使用自动驾驶的XC90型汽车。来自试点项目的反馈可能会让公司在伦敦和中国进行下一步的公路试验。公司的自行驾驶项目正在匹兹堡与优步展开合作。

技术公司及其他方面也不甘落后

美国谷歌公司：正在将其自动驾驶汽车项目剥离到一家名为Waymo的新公司，意味着公司的工作已超越研究阶段，准备进入商业化过程。

瑞典奥托立夫公司：这家世界上最大的安全气囊供应商正在与沃尔沃公司合资开发自动驾驶汽车。

美国英特尔公司：已与Mobileye和宝马合作，将在2021年前开发出自动驾驶汽车，以及可供给其他公司使用的技术。

以色列Mobileye公司：这是激光雷达以及自动驾驶汽车上使用的相机设备和软件的一家主要制造商。

nuTonomy公司：这家由美国麻省理工学院的两位科学家在新加坡创办的公司，在优步开始匹兹堡测试其无人驾驶服务之前的几天，就已开始提供自动驾驶出租车服务。

美国运输部：发布了联邦政府有关自动驾驶车辆的政策，为汽车制造商制定了指南，提出了汽车之间互相通话的建议规则。

美国密歇根大学：在运作Mcity，一个隶属于大学交通改造中心的、面积约为13万平方米的自动驾驶汽车测试设施。

在哪里可以乘坐自动驾驶汽车？

2016年9月，优步在匹兹堡推出了100辆可自动驾驶的汽车（虽然它们都配有一名司机，以防万一），让该市成为乘客能打到自动驾驶出租汽车的首座城市。2016年底，优步开始让乘客在旧金山能乘坐自动驾驶汽车。

纽约布鲁克林，展厅中的一辆特斯拉 Model S汽车。

特斯拉公司的技术比较独特

特斯拉公司使用基于计算机视觉的车辆检测系统，但据该公司的说法，这种技术不是为无需用手操作而设计的，该技术系统的有些部分尚未完成。特斯拉不使用激光雷达技术。

面对前方的摄像头，利用图像处理软件可以检测到车道线、交通标志、信号灯、路标等物体。

前向雷达用反射回来的微波来识别附近车辆的位置和速度，但不总能识别车辆的类型。

超声波传感器用反射回来的声波来检测与附近物体的距离。

全球定位系统通过与高精度地图结合使用，可确定汽车在道路上的位置。

潜在危险：自动驾驶汽车的首次致命事故

2016年5月，40岁的乔舒亚·布朗坐在特斯拉S型车的驾驶员位子上被撞死之后，人们对该车Autopilot系统的防撞功能的安全性提出了一些问题。特斯拉在事故之后发布了软件的新版本。

图1

据掌握该系统一手知识的一名行业主管的说法，事故发生的部分原因可能是，避免碰撞系统的设计，使防撞功能只是在雷达和计算机视觉系统一致认为存在障碍物时才启用。一些专家推测，使用激光雷达的汽车也许能避免那次撞车事故。但特斯拉的创始人兼首席执行官埃隆·马斯克说，升级后的系统应能避免撞车的发生。

国际消费电子产品展览会上亮相的自动驾驶汽车

下面，让我们看看在本文开头提到的2017年国际消费电子产品展览会（CES）上，各家公司都推出了哪些新式自动驾驶汽车。

1.法乐第发布首款量产电动车：支付5000美元预订 2018年交车（见图1）

在性能方面，峰值功率可达到783千瓦、1050匹马力，峰值扭矩超1800牛顿·米，电池包总容量超过130kWh，一次充电的续驶里程超过700公里；在充电速度方面：FF 91最快可达到每小时超500英里（约合804公里）的充电速度，未来FF将以“自有+第三方”形式实现充电网络的覆盖。

2.高通与大众合作：骁龙820A将成大众汽车“新心脏”（见图2）

高通将和大众合作，将自家的汽车级处理器骁龙820A 用于大众生产的汽车上，以增强其在导航、汽车系统连接及音视频等方面的应用能力。据高通介绍，搭载了骁龙 820A 处理器的新型车载娱乐信息系统，将使得视频处理能力更快，画质表现和功率效率可提高 40%。这款处理器还支持多个高分辨率显示器，并且能够通过蓝牙或者 Wi-Fi 连接多个终端的音频和视频流。

3.CES上汽车抢镜：宝马新5系自动驾驶原型车发布（见图3）

这辆全新宝马5系原型车整合了宝马自动驾驶研发项目中的一系列成果，在现有在售车型的驾驶辅助系统基础上，宝马对其进行了一系列技术调整和升级，使得驾驶者无需长时间自行加速或刹车，也无需长时间将双手放在方向盘上。而车载计算机也会不断将车辆位置和周边环境及高精度数字地图进行比对，从而让车辆可以非常精确地保持在车道内行驶，实现自动驾驶。

4.丰田CONCEPT-爱i亮相 2017年CES：有情感的概念车（见图4）

丰田汽车在2017年CES展会上全球首发了一款概念车-CONCEPT-爱i，概念车尺寸不大，与国内的老年代步车相近。此外CONCEPT-爱i采用了最新的“Yui”人工智能系统。“Yui”人工智能系统就作为车主和汽车的“桥梁”，拉近两者之间的关系。不仅如此，“Yui”还可以逐渐学习不同用户的情趣以及喜好，可以做出相应的反应。

5.2017年CES最佳汽车：来自2020年的宝马i Inside Future概念车（见图5）

在2017年CES上，宝马发布了全新的i Inside Future概念车，用以展示其未来内装设计和技术的研究发展方向。说是概念车，其实称之为概念雕塑更加合适。宝马此次带来的概念车，传达一种车融入生活的理念，家居化的车身配色与设计，以及在车地板上的一叠书籍，美好地诠释了未来生活的场景。可以想象，在未来自动驾驶得到普及之后，车辆与车辆之间的高度互联带来的交通事故比例降到零，车辆在被动安全设计方面可以完全不用考虑的前提下，那时候宝马现在设想的场景就可以得以实现。

6.现代Ioniq亮相CES：用户买得起的自动驾驶汽车（见图6）

这辆Ioniq自动驾驶汽车没有使用昂贵的360度激光雷达，现代使用三个更便宜的IBO LIDAR激光雷达——位于Ioniq的前方和侧面，与此同时，现代在前后使用中程和远程雷达，以及在挡风玻璃上的后视镜附近安装的四摄像机阵列。这些重叠的覆盖范围为道路提供了360度的视角，其成本远低于Google LIDAR系统。

7.2017年CES：NVIDIA发布自动驾驶技术DRIVE PX 2平台

英伟达DRIVE PX 2自动驾驶汽车开发平台基于16nm工艺打造，功率250W，水冷散热设计，支持12路摄像头输入、激光定位、雷达和超声波传感器，多个Drive PX 2平台并行使用可以实现完全的自主驾驶。DRIVE PX 2的工作原理是：将外部传感器获取的数据加工，制成单个的高精度点云并上传云端服务器，由超级计算机DGX-1融合成高精度地图。此外，英伟达“NVIDIA DIGITS”端到端深度学习训练平台也得到了发布，依靠DRIVE PX 2平台和DGX-1计算机，每一辆车都能构建自己的深度学习网络。

从上面这些信息来看，2017年CES对于汽车厂商来说，已经不是亮相概念车模型的舞台，而是实打实的技术干货分享。这背后是大量电子科技在汽车领域融合与应用的结果，机器视觉和人工智能发展让自动驾驶不再是痴人说梦。说不定在若干年后，我们吃着火锅唱着歌，汽车就把我们送达了目的地。

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