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无人驾驶技术(智能汽车)

无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目标。

据汤森路透知识产权与科技最新报告显示,2010年到2015年间,与汽车无人驾驶技术相关的发明专利超过22,000件,并且在此过程中,部分企业已崭露头角,成为该领域的行业领导者。

研发历史

从20世纪70年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。中国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992年成功研制出中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。

2005年,首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功。

世界上最先进的无人驾驶汽车已经测试行驶近五十万公里,其中最后八万公里是在没有任何人为安全干预措施下完成的。

技术原理

无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是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、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景

主要特点

安全稳定

安全是拉动无人驾驶车需求增长的主要因素。每年,驾驶员们的疏忽大意都会导致许多事故。既然驾驶员失误百出,汽车制造商们当然要集中精力设计能确保汽车安全的系统。“无人”驾驶系统种类繁多,其中有些根本算不上“无人”,还有些活像是科幻小说中的东西。

防抱死制动系统其实就算无人驾驶系统。虽然防抱死制动器需要驾驶员来操作但该系统仍可作为无人驾驶系统系列的一个代表,因为防抱死制动系统的部分功能在过去需要驾驶员手动实现。不具备防抱死系统的汽车紧急刹车时,轮胎会被锁死,导致汽车失控侧滑。驾驶没有防抱死系统的汽车时,驾驶员要反复踩踏制动踏板来防止轮胎锁死。而防抱死系统可以代替驾驶员完成这一操作——并且比手动操作效果更好。该系统可以监控轮胎情况,了解轮胎何时即将锁死,并及时做出反应。而且反应时机比驾驶员把握得更加准确。防抱死制动系统是引领汽车工业朝无人驾驶方向发展的早期技术之一。

另一种无人驾驶系统是牵引和稳定控制系统。这些系统不太引人注目,通常只有专业驾驶员才会意识到它们发挥的作用。牵引和稳定控制系统比任何驾驶员的反应都灵敏。与防抱死制动系统不同的是,这些系统非常复杂,各系统会协调工作防止车辆失控。

当汽车即将失控侧滑或翻车时,稳定和牵引控制系统可以探测到险情,并及时启动防止事故发生。这些系统不断读取汽车的行驶方向、速度以及轮胎与地面的接触状态。当探测到汽车将要失控并有可能导致翻车时,稳定或牵引控制系统将进行干预。这些系统与驾驶员不同,它们可以对各轮胎单独实施制动,增大或减少动力输出,相比同时对四个轮胎进行操作,这样做通常效果更好。当这些系统正常运行时,可以做出准确反应。相对来说,驾驶员经常会在紧急情况下操作失当,调整过度。

自动泊车

车辆损坏的原因,多半不是重大交通事故,而是在泊车时发生的小磕小碰。泊车可能是危险性最低的驾驶操作了,但仍然会把事情搞得一团糟。虽然有些汽车制造商给车辆加装了后视摄像头和可以测定周围物体距离远近的传感器——甚至还有可以显示汽车四周情况的车载电脑——有的人仍然会一路磕磕碰碰地进入停车位。

由于雷克萨斯LS460L采用了高级泊车导航系统,该车的驾驶员不会再有类似的烦恼。该系统通过车身周围的传感器来将车辆导向停车位(也就是说驾驶者完全不需要手动操作)。当然,该系统还无法做到像《星际迷航》里那样先进。在导航开始前,驾驶者需要找到停车地点,把汽车开到该地点旁边,并使用车载导航显示屏告诉汽车该往哪儿走。停车位需要比车身长2米(LS的车身较长)。自动泊车系统是无人驾驶技术的一大成就。通过该系统,车辆可以像驾驶员那样观察周围环境,及时做出反应并安全地从A点行驶到B点。虽然这项技术还不能让人完全放手,让汽车自动载您回家,但毕竟是朝着这个方向迈出了第一步。

汽车测试

上路测试

2015年1月,英国将于开始允许无人驾驶汽车在公路上行驶。英国也将修订道路交通规则,为无人驾驶汽车的出现提供适当的规则指引。

英国商务部长凯布尔日前宣布,英国将于2015年1月开始在至多三个试点城市测试无人驾驶汽车,并将考虑重新调整交通规则,为这种新型汽车“铺路”。

无人驾驶汽车已经在许多国家投入使用,包括日本、瑞典以及美国。美国有四个州甚至已经通过了有关允许无人驾驶汽车上路的法律。

已有多个国家研发并测试了无人驾驶汽车。美国搜索巨头谷歌研发的无人驾驶汽车已经行驶超过30万公里,中国的无人驾驶智能汽车于2012年完成了在京津高速公路上的测试,日本、德国、新加坡、瑞典等国也都对无人驾驶汽车进行了测试。

上路监控

英国监管部门要求上路的无人驾驶汽车必须有人监控,并且可以随时切换到人工驾驶模式。无人驾驶汽车都配备GPS进行导航,另外还配备摄像头和传感器,使车辆感知周围的物体和其他行驶车辆,使其能够应对障碍。

国际在线消息:据中新社电,无人驾驶汽车将于2015年初在英国的4个城镇试运行。英格兰西南部城市布里斯托和中部城市考文垂将推出各自的无人驾驶汽车试行项目,伦敦郊区的两个小镇格林威治和米尔顿凯恩斯也将加入这项试验。

试行项目

在英国财政部公布秋季财政报告后,英国半官方机构“创新英国”2014年12月4日宣布了承担无人驾驶汽车试行项目的城镇。在秋季财政报告中,英国财政大臣奥斯本承诺给这项计划追加900万英镑的拨款。2014年7月,这个项目已经获得1000万英镑的投资。

被选定的四座城市中,伦敦南部的格林威治和布里斯托将各自试验一种自驾车项目,考文垂和米尔顿凯恩斯,将共同测试第三种自驾车。

英国政府宣布,四座城市的自驾车实验,将从2015年开始启动,政府将拨款900万英镑(约合1400万美元),七月份,这一计划已经首先获得了1000万英镑的拨款。

在项目测试期间,所涉及的各家汽车公司还可以获取更多资金帮助。

布里斯托市将测试“Venturer联盟”的自驾车技术,这一计划的主要目的,就是观察自动驾驶汽车是否能够减少城市交通拥堵,提高道路安全性。

这一联盟的成员公司包括保险集团Axa,自驾车引发的一些保险问题也在关注范围内。

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