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自動(dòng)駕駛，是一個(gè)根植于人類(lèi)內(nèi)心深處的夢(mèng)想。隨著科技的發(fā)展，近年來(lái)，自動(dòng)駕駛已逐步成為現(xiàn)實(shí)。縱使如此，它仍然面臨不小的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合案例對(duì)自動(dòng)駕駛展開(kāi)了梳理分析，一起來(lái)看看~

摘要：手動(dòng)駕駛汽車(chē)的日子已經(jīng)屈指可數(shù)了。 許多人認(rèn)為，我們將來(lái)甚至不會(huì)擁有汽車(chē)。 優(yōu)步從梅賽德斯奔馳訂購(gòu)了10萬(wàn)輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)，以提供按需自動(dòng)駕駛汽車(chē)服務(wù)。 甚至寶馬也已計(jì)劃開(kāi)始“Airbnb for cars”業(yè)務(wù)。

一、那么，什么是自動(dòng)駕駛呢？

汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（Motor Vehicle Auto Driving System），是一種通過(guò)車(chē)載電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的智能汽車(chē)系統(tǒng)，又稱(chēng)無(wú)人駕駛汽車(chē)、電腦駕駛汽車(chē)、或輪式移動(dòng)機(jī)器人，還有稱(chēng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)（Autonomous vehicles；Self-piloting automobile?）的。

汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)，一般分為：感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、通信系統(tǒng)4個(gè)部分。

1. 感知系統(tǒng)

感知系統(tǒng)，是用攝像頭（眼睛）看前面的路，并用雷達(dá)（耳朵）聽(tīng)車(chē)周?chē)ㄇ?、后、左右）的?chē)、人及實(shí)體，甚至?xí)眯畔⒆R(shí)別單元（大腦）在分析、判斷。

感知系統(tǒng)由三部分組成，傳感器、高精度地圖、信息識(shí)別單元等。

（1）傳感器，主要有光學(xué)攝像頭和雷達(dá)，相當(dāng)人的眼睛和耳朵，其主要功能是車(chē)輛收集周?chē)摹凹磿r(shí)信息”。為無(wú)人駕駛車(chē)輛提供完整、準(zhǔn)確的環(huán)境數(shù)據(jù)。

常用的傳感設(shè)備包括：光學(xué)攝像頭、光學(xué)雷達(dá)（LiDAR）、微波雷達(dá)、導(dǎo)航系統(tǒng)等。

（2）高精度地圖，提供的環(huán)境信息中相對(duì)固定、更新周期較長(zhǎng)的信息，比如車(chē)道標(biāo)記、路緣、交通信號(hào)燈等；

（3）信息識(shí)別單元，對(duì)傳感器接收到信息，利用蛇毒學(xué)習(xí)等手段，對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別。

目前對(duì)外界事物進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別基本算法和技術(shù)有：誤差反向傳播算法和先進(jìn)的數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)。

2. 自動(dòng)駕駛的決策系統(tǒng)

自動(dòng)駕駛決策系統(tǒng)負(fù)責(zé)路線規(guī)劃和實(shí)時(shí)導(dǎo)航。規(guī)劃和實(shí)時(shí)導(dǎo)航不僅需要高精度的數(shù)字地圖，還要V2X通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。

自動(dòng)駕駛的決策系統(tǒng)

• 決策系統(tǒng)，它是支持電腦基礎(chǔ)運(yùn)作的軟件，例如任務(wù)安排、執(zhí)行應(yīng)用程序以及控制外部設(shè)備；
• 自動(dòng)駕駛的決策系統(tǒng)要統(tǒng)一協(xié)調(diào)安排自動(dòng)駕駛汽車(chē)的硬件各種雷達(dá)、攝像頭、聲吶等傳感器硬件，組織成一個(gè)整體系統(tǒng)；
• 自動(dòng)駕駛的決策系統(tǒng)必須內(nèi)置高級(jí)的人工智能，引導(dǎo)自動(dòng)駕駛的人工智能操作系統(tǒng)；
• 自動(dòng)駕駛汽車(chē)的決策系統(tǒng)必須絕對(duì)安全可靠，即支持汽車(chē)的基礎(chǔ)功能和高級(jí)功能，并對(duì)接受的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回饋；
• 自動(dòng)駕駛必需要求非常嚴(yán)苛的決策系統(tǒng)，必須知道現(xiàn)在汽車(chē)在哪里，知道周?chē)惺裁?，能預(yù)期接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么并做出怎樣的應(yīng)對(duì)反應(yīng);
• 無(wú)論是從復(fù)雜程度還是從監(jiān)控廣度上，自動(dòng)駕駛的決策系統(tǒng)，都應(yīng)該優(yōu)于電腦或者智能手機(jī)的操作系統(tǒng)。

3. 自動(dòng)駕駛的執(zhí)行系統(tǒng)

執(zhí)行系統(tǒng)也是底層控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)執(zhí)行汽車(chē)的剎車(chē)、加速、轉(zhuǎn)向的具體操作。

工程師們通過(guò)特制的“線控裝置”控制方向盤(pán)和油門(mén)，取代人類(lèi)司機(jī)的手和腳。

線控是機(jī)電行業(yè)特定短語(yǔ)，是機(jī)電控制的一種物理控制方式。線控系統(tǒng)是用電空系統(tǒng)代替機(jī)械系統(tǒng)或者液壓系統(tǒng)，主要是指信號(hào)發(fā)生器與信號(hào)接收器之間的連接方式是通過(guò)線纜或其他動(dòng)作傳到物體進(jìn)行連接的。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)的線控執(zhí)行，主要包括線控轉(zhuǎn)向、油門(mén)和制動(dòng)。最難的部分是線控執(zhí)行中的制動(dòng)。

4. 通信系統(tǒng)

V2X通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

V2X 是指車(chē)對(duì)外界的信息交換，是一系列車(chē)載通訊技術(shù)的總稱(chēng)。V2X包含汽車(chē)對(duì)汽車(chē)（V2V）、汽車(chē)對(duì)路側(cè)設(shè)備（V2R）、汽車(chē)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）、汽車(chē)對(duì)行人（V2P）、汽車(chē)對(duì)機(jī)車(chē)（V2M）及汽車(chē)對(duì)公交車(chē)（V2T）等六大類(lèi)。

二、自動(dòng)駕駛整車(chē)實(shí)例

1. 特斯拉Autopilot 2.0的自動(dòng)駕駛汽車(chē)

該車(chē)共配備 8 個(gè)攝像頭：

• 3個(gè)前置攝像頭（不同視角 — 廣角、長(zhǎng)焦、中等）；
• 2個(gè)側(cè)邊攝像頭（一左一右）；
• 3個(gè)后置攝像頭；
• 12個(gè)超聲波傳感器（傳感距離增加一倍）；
• 一個(gè)前置雷達(dá)（增強(qiáng)版）；
• 一個(gè)后置倒車(chē)攝像頭，達(dá)到 360 度全車(chē)范圍覆蓋，最遠(yuǎn)檢測(cè)可達(dá) 250 米；

搭載12顆超聲波前置雷達(dá)可以穿越雨、霧、塵環(huán)境，豐富視覺(jué)系統(tǒng)的探測(cè)數(shù)據(jù)；

傳感器，用以輔助偵測(cè)，對(duì)物體的距離、軟硬精準(zhǔn)度有更大的提升；

增強(qiáng)版的毫米波雷達(dá)，能夠在惡劣天氣下工作，也能探測(cè)到前方車(chē)輛；

汽車(chē)主板集成了 Nvidia PX2 處理芯片，運(yùn)算能力比起第一代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)要高 40 倍，其的性能是前款產(chǎn)品的40倍，大幅提升計(jì)算能力。

2. Apollo 2.5自動(dòng)駕駛汽車(chē)

Apollo 2.5（限定區(qū)域內(nèi)基于視覺(jué)的高速自動(dòng)駕駛）

2套新的硬件系統(tǒng)支持：

• 第一套是禾賽的Pandora套件 + 2個(gè)廣角攝像頭 + 1個(gè)毫米波雷達(dá)；
• 另一套是單目廣角攝像頭 + 1個(gè)毫米波雷達(dá)。

3. 東風(fēng)無(wú)人駕駛L4智能卡車(chē)

L4智能卡車(chē)具有自適應(yīng)巡航系統(tǒng)和車(chē)道保持實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟車(chē)、遇彎道行駛完全自主轉(zhuǎn)向等功能。

4. 深圳自動(dòng)駕駛公交車(chē)

車(chē)上配有激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、GPS天線等設(shè)備。

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛下的行人和車(chē)輛檢測(cè)、減速避讓、緊急停車(chē)、障礙物繞行、變道、自動(dòng)按站停靠等功能。

三、我們面臨的最大挑戰(zhàn)：建立信任

1. 問(wèn)題

自動(dòng)駕駛汽車(chē)就像飛機(jī)。就算你知道它們比普通汽車(chē)更安全，但仍然有一些不信任的感覺(jué)。

建立信任并非易事。人們希望確保自己掌控一切并看到一切時(shí)，會(huì)去看駕駛員。這種人類(lèi)本能的行為不會(huì)因?yàn)槟承┬录夹g(shù)而消失，因此我們最好適應(yīng)它。如果用戶(hù)知道汽車(chē)周?chē)沫h(huán)境，對(duì)其有足夠的掌控感，那么用戶(hù)便會(huì)信任它。

2. 解決方案

當(dāng)用戶(hù)知道機(jī)器的工作方式并可以預(yù)測(cè)它們會(huì)做什么時(shí)，用戶(hù)就會(huì)信任它們。

UI界面就是為此而產(chǎn)生的，在UI界面中，汽車(chē)始終可以顯示出該時(shí)刻的實(shí)際狀況以及在我們周?chē)吹降囊磺?。我們想象自?dòng)駕駛汽車(chē)在中央有一個(gè)顯示屏。汽車(chē)中的每個(gè)人都可以看到它，并且始終顯示汽車(chē)的狀態(tài)。這將是您可以檢查驅(qū)動(dòng)程序的“面孔”。

3. 用紅色框突出顯示障礙物

我們可以用紅色框突出顯示了騎自行車(chē)的人或行人等所有障礙。

但是，這種方式的存在弊大于利。

紅色標(biāo)志著危險(xiǎn)，使用紅色框框來(lái)標(biāo)記行人等障礙輪廓，會(huì)讓用戶(hù)感到不夠保險(xiǎn)（用戶(hù)會(huì)覺(jué)得對(duì)汽車(chē)沒(méi)有足夠的掌控感，“會(huì)不會(huì)不小心碰到旁邊離得這么近的人”），這樣用戶(hù)很可能會(huì)采取一些手動(dòng)措施來(lái)終止自動(dòng)駕駛，以避免發(fā)生不可挽回的后果。

4. 用紅線突出障礙

用紅線代替紅色框框，將汽車(chē)和人隔離開(kāi)，就像圍欄一樣，依然可以注意圍欄隔開(kāi)的行人等障礙。圍欄的隔開(kāi)，給予用戶(hù)相當(dāng)程度的安全感，不會(huì)讓他們覺(jué)得車(chē)和人混雜在一起。

5. 語(yǔ)音控制

我們可以通過(guò)點(diǎn)擊來(lái)控制汽車(chē)，但是在大多數(shù)情況下，我們將使用語(yǔ)音控制它。

汽車(chē)可能是第一個(gè)最容易語(yǔ)音控制的電子設(shè)備。但是，我們?nèi)匀恍枰粋€(gè)可以快速檢查內(nèi)容的屏幕。

人類(lèi)是異步生物。輸出的是語(yǔ)音，但是在視覺(jué)上我們可以更快地處理信息。

6. 呼叫自動(dòng)駕駛汽車(chē)

您將可以通過(guò)點(diǎn)擊手機(jī)來(lái)呼叫自動(dòng)駕駛汽車(chē)，它將在幾分鐘內(nèi)到達(dá)。您不必再清潔，保養(yǎng)或維修汽車(chē)，系統(tǒng)自帶的服務(wù)將處理所有這些無(wú)聊的任務(wù)。城市將成為汽車(chē)革命的大贏家。使用電動(dòng)汽車(chē)，空氣和噪音污染將大大減少。我們不必全天停車(chē)。想象一下，如果我們可以在城市的每個(gè)停車(chē)位種一棵樹(shù)，未來(lái)會(huì)怎樣。

7. 充分利用您的通勤時(shí)間

當(dāng)汽車(chē)將我們帶往目的地時(shí)，這段時(shí)間可以做什么？

您可以觀看自己喜歡的電視節(jié)目的新劇集，使用內(nèi)置指南參觀景點(diǎn)或僅使窗戶(hù)變暗并享受放松模式。 發(fā)短信當(dāng)然也不再是問(wèn)題。對(duì)于工作狂來(lái)說(shuō)也同樣是個(gè)好消息：您將有更多時(shí)間查看電子郵件或準(zhǔn)備某些演示文稿。

四、未來(lái)并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單

自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，所有這些技術(shù)變革與創(chuàng)新、互動(dòng)方式的變化，將使交通更加安全，并為我們提供更多的空閑時(shí)間。

但這仍然無(wú)法解決城市最大的問(wèn)題：我們沒(méi)有足夠的空間。

正如埃隆·馬斯克（Elon Musk）所指出的那樣，在高密度的城市地區(qū)，我們將需要更有效的交通方式。

本文由 @Henry-Lee 發(fā)布發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。未經(jīng)許可，禁止轉(zhuǎn)載

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