關(guān)于自動駕駛汽車的工作原理、廠商發(fā)展現(xiàn)狀
前不久,Uber在美國舊金山開通了自動駕駛汽車服務。谷歌的母公司Alphabet幾乎同一時間對外宣布:將自動駕駛項目從X實驗室拆分出來,以Waymo的名字獨立運營。美國聯(lián)邦政府開始針對自動駕駛汽車制定官方的行業(yè)規(guī)范。這一系列的消息都在向我們說明:自動駕駛距離廣大普通消費者的生活越來越近了。
然而所謂的自動駕駛,究竟是如何實現(xiàn)的呢?雷鋒網(wǎng)將在這篇文章中做一個全面的解答。
主要零部件
如圖所示,一般的自動駕駛汽車通常都會具備如下的4種主要零部件。
激光雷達。工作過程中會一直旋轉(zhuǎn),通過激光束探測的方式生成汽車周圍環(huán)境的360度成像信息。
攝像頭。利用多攝像頭的成像視差來測算周圍物體和汽車之間的距離。同時也被用來識別紅綠燈和各種交通指示牌,以及周圍的行人和自行車等物體。
無線傳感器。與攝像頭協(xié)同工作,通過無線信號直接探測周圍近處物體距離汽車的精確距離。
主控系統(tǒng)。通常位于汽車的尾箱,用于處理各種傳感器的感知信號,并與預先存儲在系統(tǒng)內(nèi)的地圖數(shù)據(jù)對比,評估自動駕駛汽車的實時狀況。
自動駕駛汽車究竟看到了什么?
通過各種傳感器的協(xié)同作用,自動駕駛汽車將收集到周圍物體的一系列相關(guān)信息——例如體積大小、運行速度等。之后,主控系統(tǒng)會根據(jù)這些物體的運動特征將其分類并顯示出來。例如用紅色的方塊代表自行車,用黃色的方塊代表行人,紫色的方塊代表機動車等(如上圖所示)。
一些你可能用過的自動駕駛特性
防碰撞系統(tǒng)
有些普通汽車已經(jīng)具備了自動防碰撞的功能。這些汽車可以利用車身的無線傳感器、激光雷達或者攝像頭判斷前方的物體,并提前剎車。有些系統(tǒng)還能區(qū)分前方的物體到底是行人還是其他車輛。如果駕駛員一不小心忽略了警告信息,一部分系統(tǒng)會在碰撞發(fā)生之前強制停車。
變道警告
有些汽車可以防止駕駛員變道,從而避免由此引發(fā)的危險。當駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤試圖變道時,這些車輛會發(fā)出蜂鳴警告,或者亮起警告指示燈,有些系統(tǒng)甚至會強制性地微調(diào)方向盤,將汽車引回自己原本的車道。
盲區(qū)探測
有些汽車可以利用無線傳感器或者攝像頭探測駕駛員視線盲區(qū)的物體,一旦發(fā)現(xiàn)有其他車輛或者行人靠近,就會發(fā)出蜂鳴警告,或者亮起警告指示燈。例如有些系統(tǒng)探測到右后方有車輛靠近時,就會在右側(cè)后視鏡或者擋風玻璃右側(cè)的支柱上顯示警告信息。
自動巡航
有些汽車可以根據(jù)預先設定好的距離,與前方車輛保持相對車距恒定不變,當前方車輛加速時,自動巡航的車輛也會跟著加速,反之也會跟著減速。如果在巡航過程中有其他車輛匯入,則系統(tǒng)會自動調(diào)整車速,與后來加入的車輛依舊保持預先設定好的車距。這一功能在塞車長隊中非常適用。
自動停車
現(xiàn)在許多汽車都具有自動停車功能,具有這一功能的車輛可以根據(jù)車身的超聲波傳感器和攝像頭自動控制汽車??吭诩榷ǖ耐\囄唬恍枰{駛員的介入(但也有需要駕駛員按照語音命令手動操作的情況)。這一功能最早出現(xiàn)在2003年的豐田Prius車型,后來逐漸推廣,現(xiàn)在包括寶馬、福特和其他眾多品牌都有這一功能。