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國(guó)際無人駕駛車輛系
統(tǒng)協(xié)會(huì)新近的研發(fā)展示
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2010年10月28日，一輛從意大利出發(fā)的綠色能源驅(qū)動(dòng)無人駕駛汽車在經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的旅程后抵達(dá)上海世博園，停在比利時(shí)歐盟館供游客參觀
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汽車自動(dòng)化進(jìn)程1912年，凱迪拉克的自動(dòng)發(fā)動(dòng)系統(tǒng)意味著司機(jī)不再需要通過手搖柄來控制汽車了
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早前在巴塞羅那舉行的世界移動(dòng)通信大會(huì)上，美國(guó)最大的搜索引擎商谷歌執(zhí)行主席史密特面對(duì)數(shù)千出席者說：“人們預(yù)測(cè)，全息圖和無人駕駛汽車將很快成為現(xiàn)實(shí)，這件事是絕對(duì)真實(shí)的！”他同時(shí)宣稱，自2010年10月谷歌公布他們研發(fā)的無人駕駛汽車后，如今這種無人駕駛汽車已行駛超過了20萬英里（約32萬公里）。
2011年6月，美國(guó)內(nèi)華達(dá)州通過了第511條議會(huì)提案，成為美國(guó)第一個(gè)官方認(rèn)可、允許無人駕駛汽車實(shí)驗(yàn)在公共道路上進(jìn)行的州，接著夏威夷州和佛羅里達(dá)州也陸續(xù)頒布了類似的法令；2012年3月，谷歌的無人駕駛汽車在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州獲得了車輛管理局發(fā)放的汽車測(cè)試牌照，即可以正式在公路上進(jìn)行無人駕駛測(cè)試了……這些都在說明，谷歌主席史密特的預(yù)言并非空穴來風(fēng)。
梅賽德斯的創(chuàng)始人之一、有“汽車之父”美譽(yù)的卡爾·本茨，曾擔(dān)心他的發(fā)明可能會(huì)因?yàn)槿鄙儆?xùn)練有素的司機(jī)而受到阻礙。他也許從未想到，有這樣一天，汽車根本就不需要司機(jī)。
科技每前進(jìn)一步都會(huì)帶來全新的問題。無人駕駛汽車也是如此。很多人都預(yù)測(cè)，10年后這種無人駕駛汽車就會(huì)進(jìn)入大眾生活，但這種新興的科技仍面臨許多問題，比如道德問題、安全問題、責(zé)任問題。
[緣由]
絕對(duì)有現(xiàn)實(shí)意義
建筑師格迪斯在1940年出版的《魔幻的高速公路》一書中，曾預(yù)測(cè)其后20年汽車領(lǐng)域?qū)?huì)發(fā)生的大事：“1960年時(shí)的汽車以及他們所行駛的道路，將會(huì)被裝上一些裝置來糾正人類駕駛員的一些錯(cuò)誤。”他預(yù)測(cè)的事，如今雖然未進(jìn)入理想狀態(tài)，卻正一步步被實(shí)現(xiàn)。
2010年谷歌公司率先宣布他們已經(jīng)擁有了可以上路的無人駕駛汽車。事實(shí)上，幾乎每一家傳統(tǒng)的汽車制造商都正在開發(fā)他們自己的自動(dòng)駕駛車模型，而近十年來，美國(guó)硅谷出現(xiàn)了不少新的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，都在致力于這一挑戰(zhàn)。去年，一輛無人駕駛的寶馬車在德國(guó)的高速公路上從慕尼黑開到了因戈?duì)柺┧?；奧迪則派出了一輛無人駕駛汽車翻過了美國(guó)落基山脈前峰、海拔約4300米的派克峰；大眾和斯坦福合作，也正在生產(chǎn)新一代無人駕駛Junior號(hào)汽車；豐田則發(fā)布了裝載有無人駕駛汽車操作系統(tǒng)的普銳斯新型車，該車還可以遠(yuǎn)距離操控……美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)之類的組織已經(jīng)成立了特別委員會(huì)，準(zhǔn)備起草無人駕駛汽車的通行標(biāo)準(zhǔn)；癡迷于汽車的加拿大搖滾歌手尼爾·楊，還找來機(jī)器人專家，要把他的59款林肯車改造成無人駕駛車。
“每個(gè)人都認(rèn)為無人駕駛車的時(shí)代就要來臨。”斯坦福無人駕駛車項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人克利福德·納斯說。
而谷歌發(fā)言人稱，谷歌開發(fā)無人駕駛汽車的目的，是為了預(yù)防交通意外、給人們更多空閑時(shí)間和減少汽車的使用，從根本上減少碳排放量。
沃爾沃公司進(jìn)行無人駕駛汽車研發(fā)時(shí)，曾提出一種“領(lǐng)頭車”的設(shè)想，認(rèn)為如果把很多自動(dòng)行駛的車輛連成排前行，“可以在同一車道可容納更多的車，以緩解塞車壓力”。多車連排甚至可以減少空氣阻力，從而減小所需的馬力，達(dá)到減小排放的環(huán)保目的。
專家們還稱，一旦有了無人駕駛汽車，無論何時(shí)，無論男女老幼或者殘疾人，都可以隨時(shí)解決交通問題。那么，也許很多家庭都將只需擁有一輛汽車，且不需要“司機(jī)”。從這個(gè)角度來算，每戶每月汽車的開支已大為減少保險(xiǎn)、保養(yǎng)、燃油費(fèi)用，初步估計(jì)，每個(gè)美國(guó)家庭每年可能會(huì)輕松省下超過5000美金。而對(duì)一些小公司來說，如果使用具有人工智能的無人駕駛汽車，則意味著每一天上下班的路途時(shí)間，也可以變成工作時(shí)間。
無人駕駛汽車的開發(fā)，絕對(duì)有現(xiàn)實(shí)意義。
[技術(shù)]
需要大量的數(shù)據(jù)處理
一位新一代的S級(jí)梅賽德斯自動(dòng)駕駛汽車體驗(yàn)者這樣描述自己的試乘經(jīng)歷：“……汽車的注意力輔助功能不間斷地監(jiān)視著我的駕駛，如果分析數(shù)據(jù)過程中，它發(fā)現(xiàn)我開始困了，一個(gè)咖啡杯的圖標(biāo)就會(huì)在屏幕上顯示出來。當(dāng)然，將由我來決定是否需要?？吭诼愤?，來上一杯咖啡……如果下雨了，雨刷會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)；如果車進(jìn)了隧道，前燈會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)光線；如果旁邊車道的車插進(jìn)了我的盲點(diǎn)，一個(gè)紅色的三角就會(huì)在我的側(cè)視鏡里亮起來；我試圖換車道，圖標(biāo)會(huì)閃爍嗡鳴；如果我偏出了車道，方向盤會(huì)微微轟鳴。如果我沒有聽從任何警告卻面臨即將撞車的狀況，汽車會(huì)完全剝奪我的駕駛權(quán)，啟動(dòng)它的自動(dòng)剎車系統(tǒng)……”
谷歌的無人駕駛汽車研發(fā)者之一的萊萬多斯基說：“我們正以每秒20次的速度分析和預(yù)測(cè)世界。這需要海量的數(shù)據(jù)處理。”他認(rèn)為無人駕駛汽車是這樣認(rèn)識(shí)世界的：車道、標(biāo)志牌、汽車、速度、距離、矢量。這樣一輛車會(huì)不停地計(jì)算數(shù)據(jù)，并預(yù)算下一個(gè)目標(biāo)內(nèi)可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
簡(jiǎn)單來說，無人駕駛汽車就是安裝了輪子的半自動(dòng)化計(jì)算機(jī)，是一個(gè)機(jī)器人。研發(fā)者說：“一輛這樣的車擁有大約60個(gè)自動(dòng)控制裝置或者電子控制元件，來處理自動(dòng)剎車、自動(dòng)開尾箱之類的各種事情。它一旦啟動(dòng)，便有成千上萬個(gè)并行程序同時(shí)運(yùn)行。”IEEE的光電子期刊雜志曾提到，“一流的無人駕駛汽車要使用100萬行計(jì)算機(jī)代碼，比波音公司新的787客機(jī)還要多。”難怪未來主義學(xué)者保羅·沙弗說，對(duì)于一個(gè)像梅賽德斯這樣的公司，“如今的最大附加價(jià)值就是軟件和計(jì)算機(jī)。而輪子主要是用來保證讓計(jì)算機(jī)在地面上動(dòng)起來”。
現(xiàn)在的問題是，公路上的信息仍是千變?nèi)f化的。不是所有汽車都嚴(yán)格按照官方規(guī)則來行進(jìn)的，人類駕駛員可沒那么守規(guī)矩。
也不是所有路面都有完善的汽車行駛標(biāo)識(shí)。不同地區(qū)的標(biāo)識(shí)代表的意義可能還不全相同。比如在歐洲，限速標(biāo)志牌是由一個(gè)紅色的圓環(huán)和一個(gè)符號(hào)組成，在美國(guó)，限速標(biāo)志卻幾乎是方形的。
天氣和光線等因素也在不斷變化，無人駕駛汽車還需要擁有一套針對(duì)天氣變化和陽光變化的優(yōu)化計(jì)算方法。
無人駕駛汽車仍需要有駕駛?cè)藛T在一旁控制。這又帶來另一個(gè)最具有挑戰(zhàn)性的問題如何進(jìn)行管理功能切換。人類駕駛員將來到底是駕駛員還是副駕駛呢？能離開這輛汽車多遠(yuǎn)呢？這都需要進(jìn)行更大量、更確切的實(shí)驗(yàn)。
[律法]
出了事故誰負(fù)責(zé)？
谷歌研發(fā)的無人駕駛汽車已正式拿到由美國(guó)內(nèi)華達(dá)州車輛管理局發(fā)放的汽車上路測(cè)試牌照。2012年夏天，美國(guó)交通安全局已準(zhǔn)備把3000臺(tái)已裝備各種不同“司機(jī)協(xié)助”功能的車輛安排在美國(guó)密歇根的道路上進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。自動(dòng)剎車控制系統(tǒng)剛剛成為在美國(guó)上市新車的標(biāo)準(zhǔn)配置，而且從2014年開始這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置還將進(jìn)入歐洲。與此同時(shí)，通用、大眾、奧迪、寶馬、沃爾沃等大品牌公司都在積極開發(fā)無人駕駛汽車，并提出“希望到2018年能夠?qū)崿F(xiàn)無人駕駛汽車的大量制造”。
但是，實(shí)現(xiàn)這個(gè)預(yù)期的前提，是法律允許無人駕駛汽車能駛上公共道路。目前的法律在這一部分幾乎仍是空白。
有人提出，汽車越智能，駕駛者就可能越低能依賴汽車自動(dòng)化裝置，使人類駕駛更容易犯錯(cuò)。至少有一項(xiàng)研究證明，那種防抱死制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)“攻擊型駕駛”行為是有潛在的鼓勵(lì)作用的。一個(gè)駕駛學(xué)校的資深教練這樣形容：“除非無人駕駛汽車的智能大大超過一個(gè)20歲年輕人的頭腦那已經(jīng)蠻復(fù)雜了否則他們?nèi)詴?huì)犯很多錯(cuò)誤。”我們的確有過這樣的經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)聽從GPS設(shè)備引路的順從的駕駛員，可能會(huì)開進(jìn)水里，要不就開到一條在冬季關(guān)閉的路上。自動(dòng)駕駛的可靠性仍引來人們的懷疑。
但是，無人駕駛汽車目前最大的障礙顯然是法律而不是技術(shù)。比如說，無人駕駛汽車真的安全嗎？這樣的車發(fā)生交通事故，該追究誰的責(zé)任？如果警察需要，他們?cè)撊绾谓幸惠v無人行駛的車靠邊停車？
汽車制造商認(rèn)為律法的支持是遲早的事。他們更熱衷于實(shí)現(xiàn)“安全目標(biāo)”，因?yàn)檫@有利于立法。沃爾沃安全研究負(fù)責(zé)人托馬斯·伯格表示，沃爾沃的目標(biāo)是，到2020年駕駛沃爾沃最新款汽車時(shí)，將不會(huì)出現(xiàn)死亡或受到嚴(yán)重傷害的情況。奧迪與大眾成功制造出“自動(dòng)奧迪TTS Pike Peak研究車”后，其負(fù)責(zé)人之一的Huhnke博士說，奧迪更關(guān)心的不是造出全自動(dòng)的車輛，而是“將事故減少到零那將是我們的夢(mèng)想”。
[前景]
十年后真能
開上這種車？
十年后真的能坐上無人駕駛汽車？絕大部分研究者的答案都是肯定的。他們甚至認(rèn)為已買了汽車的駕駛者們并不需要更換汽車，只需要加載一些裝置就行，而且當(dāng)馬路上大部分車都是無人駕駛時(shí)，你也無需擔(dān)心它們會(huì)主動(dòng)來撞你。這時(shí)，汽車的外觀或者內(nèi)飾還可能徹底被改變，因?yàn)槟悴恍枰较虮P、操縱桿、按鈕、剎車和油門踏板等東西，你完全可以在車?yán)镒鲲?、睡覺、打麻將……
唯一需要擔(dān)心的是價(jià)錢的問題。新型裝置比如自動(dòng)剎車控制系統(tǒng)、后視攝像頭等都不便宜，有汽車生產(chǎn)商已在抱怨成本太高這套設(shè)置中單是攝像頭配置，已將為每輛汽車提高200美元的成本。埃森哲咨詢公司的一位負(fù)責(zé)人表示，目前汽車電子設(shè)備已經(jīng)占到一臺(tái)新車價(jià)格的30%，到2020年將上升到40%。因此美國(guó)政府最近還推遲了擬2014年起使后視攝像頭成為汽車標(biāo)準(zhǔn)配置的計(jì)劃。
盡管如此，這并不能阻止很多人急切地成為無人駕駛汽車的擁有者。
1雷達(dá)
當(dāng)事故預(yù)防系統(tǒng)在汽車的盲點(diǎn)探測(cè)到物體時(shí)，該系統(tǒng)就會(huì)觸發(fā)警報(bào)
2車道導(dǎo)引
安裝在后視鏡后方的照相機(jī)將通過對(duì)車道線的識(shí)別，區(qū)分路面和車道邊界線
3激光定位器
車頂測(cè)距系統(tǒng)包括64個(gè)激光束，覆蓋汽車周圍360度角內(nèi)的區(qū)域，距離可以精確到2厘米以內(nèi)
4紅外照相機(jī)
兩個(gè)紅外攝像頭能使你在夜間的視野更加寬闊。紅外線光束所傳來的信號(hào)由照相機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并將該信號(hào)以照片的形式在儀表盤上顯示
5立體圖像
兩個(gè)安裝在擋風(fēng)玻璃上的照相機(jī)將給出前方路況的3D圖像，并標(biāo)出如行人和動(dòng)物等危險(xiǎn)狀況
6全球定位系統(tǒng)（GPS）
GPS可以精確到1.9米以內(nèi)的圖像，在 車輪上的傳感器可以在汽車運(yùn)行過程中自動(dòng)調(diào)節(jié)汽車的行駛速度
7車輪編碼器
GPS覆蓋的范圍內(nèi)，照相機(jī)可以識(shí)別出路上的各種小細(xì)節(jié)：比如紅燈、停車標(biāo)和修路區(qū)
