自动驾驶汽车(Autonomous vehicles;Self-piloting automobile )又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车技术的研发,在20世纪也已经有数十年的历史,于21世纪初呈现出接近实用化的趋势,比如,谷歌自动驾驶汽车于2012年5月获得了美国首个自动驾驶车辆许可证,预计于2015年至2017年进入市场销售。

自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。  2014年12月中下旬,谷歌首次展示自动驾驶原型车成品,该车可全功能运行。2015年5月,谷歌宣布将于2015年夏天在加利福尼亚州山景城的公路上测试其自动驾驶汽车。

研发历史

2010年10月9日,谷歌公司在官方博客中宣布,正在开发自动驾驶汽车,目标是通过改变汽车的基本使用方式,协助预防交通事故,将人们从大量的驾车时间中解放出来,并减少碳排放。

2011年10月,谷歌在内华达州加州莫哈韦沙漠作为试验场对汽车进行测试。同年,美国内华达立法机关允许自动驾驶车辆上路,这也是美国首个类似法律。该法律2012年3月1日正式生效。

2012年4月,谷歌宣布自动驾驶汽车已经开了20万公里(离强制报废不远了)并已经申请和获得了多项相关专利。

2012年5月7日,内华达州机动车辆管理局(DMV)批准了美国首个自动驾驶车辆许可证。在颁发牌照前,有关官员此前曾在高速公路、卡森城街区和拉斯维加斯大道检验过这款汽车,并宣称,先前在高速公路、市内街道和拉斯韦加斯闹市区域的测试显示,自动驾驶汽车可以安全行驶,甚至比人工驾驶更加安全。

2014年4月份,中国搜索引擎、互联网巨头百度公司与宝马宣布开始自动驾驶研究项目,并在北京和上海路况复杂的高速公路上进行测试。

2015年6月11日,百度公司表示,百度与德国宝马汽车公司合作开发自动驾驶汽车计划于2015年晚些时候在中国推出原型车进行路试。如果计划实施顺利,百度将在时间上远远领先于谷歌,后者计划于2017年正式推出自动驾驶汽车。

研发思路

安全性

自动驾驶汽车一直配备了驾驶员。我们训练有素的驾驶员会一直跟随汽车,他们可以像解除巡航控制一样轻松地接管汽车。此外,我们也有训练有素的软件操作人员坐在乘客座位上,监控软件运行状况。在所有测试进行之前,我们都会派出驾驶员,驾驶普通汽车了解路线和路况。通过加入道路标记和交通标志等功能,车载软件能够提前熟悉周围环境及特殊之处。在工作之前也提前告知当地警方。

能源消耗

自动驾驶汽车能够促使人们拼车,极大的减少汽车的使用,创造“明天的高速公路火车”。这些高速公路火车能减少能源消耗,增加主要道路的运力。在节约时间方面,美国交通运输部估计,每一工作日,人们平均花费52分钟在上下班路上。未来,人们可以以更有效率的方式使用这些时间。

试验行驶

2010年10月11日工程人员研发出一款无人驾驶的汽车,并已经在加州的街道上成功试验行驶。

2012年5月7日,内华达车管局为一辆改装版的“丰田普锐斯”型汽车颁发“001”号车牌。 依照规定,自动驾驶汽车上路时,车内必须有两个人,一人坐在方向盘前,而另一人监控显示汽车行驶路线、路面状况和交通信号的电脑显示屏。一旦出现问题,驾驶员需要立即切换到人工驾驶模式。

2014年12月中下旬,谷歌首示自动驾驶原型车成品且可全功能运行。2015年5月,谷歌在官方博客上宣布将于2015年夏天在加利福尼亚州山景城的公路上测试其自动驾驶汽车。谷歌称,公司自动驾驶原型车在山景城公路上测试时的最高时速将限制在25英里(约合40公里),每一辆原型车上将配备一位安全驾驶员,后者可以在任何时候通过车上的方向盘、刹车和油门控制汽车。谷歌表示,其自动驾驶汽车在公司测试装置中的累计行程接近100万英里(约合160万公里),每周大约增加1万英里(约合1.6万公里)。这意味着,谷歌自动驾驶汽车拥有大量可以利用的经验,相当于“人类大约75年的驾龄”。

技术原理

汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。这一切都通过谷歌的数据中心来实现,谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言,自动驾驶汽车相当于谷歌数据中心的遥控汽车或者智能汽车.。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。

结构性能

自动驾驶汽车使用视频摄像头、雷达传感器,以及激光测距 器来了解周围的交通状况,并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。

激光雷达

车顶的“水桶”形装置是自动驾驶汽车的激光雷达,它能对半径60米的周围环境进行扫描,并将结果以3D地图的方式呈现出来,给予计算机最初步的判断依据。

前置摄像头

自动驾驶汽车前置摄像头谷歌在汽车的后视镜附近安置了一个摄像头,用于识别交通信号灯,并在车载电脑的辅助下辨别移动的物体,比如前方车辆、自行车或是行人。

左后轮传感器

很多人第一眼会觉得这个像是方向控制设备,而事实上这是自动驾驶汽车的位置传感器,它通过测定汽车的横向移动来帮助电脑给汽车定位,确定它在马路上的正确位置。

前后雷达

后车厢的主控电脑谷歌在无人驾车汽车上分别安装了4个雷达传感器(前方3个,后方1个),用于测量汽车与前(和前置摄像头一同配合测量)后左右各个物体间的距离。

主控电脑

自动驾驶汽车最重要的主控电脑被安排在后车厢,这里除了用于运算的电脑外,还有拓普康(拓普康是日本一家负责工业测距和医疗器械的厂商)的测距信息综合器,这套核心装备将负责汽车的行驶路线、方式的判断和执行。

发展前景

2013年12月31日全球知名经济咨询机构IHS环球透视(以下简称IHS)汽车部门预测,截至2035年全球将拥有近5400万辆自动驾驶汽车,而全自动化汽车的推出速度会相对较慢。

预计至2035年自动驾驶汽车全球总销量将由2025年的23万辆上升至1180万辆,而无人驾驶的全自动化汽车将于2030年左右面世。研究还预测,到2050年之后,几乎所有汽车或将是自动驾驶汽车或自动驾驶商务汽车。

预测至2025年全球自动驾驶汽车销量将占汽车总销量的0.2%。至2035年,随着无人驾驶变成现实,这一数字将上升到9.2%。该公司在一篇报告中预测,2025年自动驾驶汽车电子技术将使汽车售价上升7000美元至1万美元(约合人民币42373元至60533元)不等,至2030年和2035年则会分别回落至5000美元和3000美元。

产品评价

自动驾驶汽车对社会、驾驶员和行人均有益处。自动驾驶汽车的交通事故发生率几乎可以下降至零,即使受其他汽车交通事故发生率的干扰,自动驾驶汽车市场份额的高速增长也会使整体交通事故发生率稳步下降。自动驾驶汽车的行驶模式可以更加节能高效,因此交通拥堵及对空气的污染将得以减弱。(Egil Juliussen)

自动化汽车可以为美国节省数千亿美元的交通事故成本,交通拥堵成本以及运输过程中以人力提高生产力的成本。但它也可能使客运和货运过程涉及的数百万人失去工作。如果自动化汽车足够可靠,总有一天政府或将禁止人类驾驶员驾车,因为美国每年90%以上的交通事故人员伤亡是由驾驶员失误导致的。

无人驾驶汽车的普及将意味着政府对超宽车道、护栏、减速带、宽路肩甚至停止标志等交通基础设施的投入可以大大减少。

在未来,自动驾驶汽车将给人们的生活带来更多的精彩。