自動駕駛車是最受期待的創(chuàng)新之一，距其完全實現(xiàn)而等待的時間越來越短。隨著這項技術(shù)的普及，總體影響(無論是正面還是消極的)勢必是顯著的。有一件事是肯定的，未來人們將會有有趣的旅程。
本文來源：電子工程專輯

對于創(chuàng)造未來的城市，充斥著各種想法、熱烈的討論、堅定的見解。這一愿景的一個重要方面是自動駕駛車，這項技術(shù)將影響生活的方方面面，包括旅行方式、生活方式，創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)和就業(yè)，同時顛覆其他領(lǐng)域。

世界在迅速發(fā)展，需要創(chuàng)新以適應(yīng)這新的方式。大城市的車輛擁有量在下降，居民發(fā)現(xiàn)叫車服務(wù)更方便，隨著網(wǎng)上購物的增加，商場和百貨商店都在為生存而戰(zhàn)，忙碌的生活方式正日益依賴于食品配送服務(wù)。隨著網(wǎng)上銷售的增多，創(chuàng)新的配送服務(wù)和包裝配送成為主流的技術(shù)趨勢，毫無疑問，它將改變我們現(xiàn)在的生活，現(xiàn)在是時候超越潛力和查看在實施真正自動駕駛的進(jìn)程中，我們處于什么位置，以及如何將自動駕駛技術(shù)從“數(shù)據(jù)收集模式”轉(zhuǎn)向大規(guī)模部署用于日常生活。

從首臺Waymo汽車看看目前自動駕駛技術(shù)演變中取得的進(jìn)展。美國加州——唯一被美國車輛管理局(DMV)強(qiáng)制披露測試自動駕駛車輛報告的地區(qū)，有28家公司報告了結(jié)果。這些公司采用自動駕駛模式共行駛超過200萬英哩，遇到了73,550次脫離(即系統(tǒng)將控制交給安全駕駛，或者安全駕駛必須介入以使汽車安全行駛)每行駛1,000英哩平均脫離5次，或每行駛200英哩脫離1次。有了這一致性，加州DMV放寬了規(guī)則，自動駕駛模式下行駛的車輛將不配備安全駕駛。

這是個重大的轉(zhuǎn)變，迄今為止唯一被授予此許可證的公司是Waymo。加州最近還允許輕型卡車自動駕駛，其中包括小型貨車、皮卡車、多用途貨車和步進(jìn)式貨車，這在報告中的可見性，同時在對公民進(jìn)行教育方面提供了巨大的優(yōu)勢；還需要更多的細(xì)節(jié)來得出有意義的結(jié)論。例如，如果公司報告由于感知問題而發(fā)生的脫離，當(dāng)前的DMV規(guī)則不強(qiáng)制公司報告對發(fā)生故障(或重復(fù)故障)的對象標(biāo)識或分類，在缺乏驗證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn)流程或方法的情況下，在提高公眾對技術(shù)的信任方面，報告的效力是有問題的。

在太平洋彼岸，中國將成為最大的自動駕駛車市場。McKinsey的報告稱，“在2040年，自動駕駛車可能占乘客里程的66%，出行服務(wù)產(chǎn)生1.1兆美元的市場收入，自動駕駛車的銷售產(chǎn)生0.9兆美元的市場營收。”

2017年12月，北京率先發(fā)布了城市道路上自動駕駛車的政策，上海緊隨其后。隨后，北京在2018年2月啟用了首個自動駕駛車測試設(shè)施。測試設(shè)施占地面積13.3萬平方公尺。這些有趣的地面模擬真實生活的測試環(huán)境，在城市和鄉(xiāng)村道路上經(jīng)歷了大量靜態(tài)和動態(tài)交通場景，中國政府已投入大量的資金和資源，鼓勵企業(yè)開發(fā)最先進(jìn)的技術(shù)，以在這市場快速成長，中國希望定位為自動駕駛車市場的技術(shù)領(lǐng)袖。

歐盟(EU)明確肯定了自動駕駛車輛的優(yōu)勢及影響的普遍性。各國強(qiáng)有力的合作，確保廣泛的部署具有一致性和通用性，鼓勵在不同國家大規(guī)模部署自動駕駛技術(shù)。這在《維也納道路交通公約(Vienna convention on Road Traffic)》中顯而易見，該公約要求對跨界交通進(jìn)行一致的管制。它進(jìn)一步加強(qiáng)了建立連接城市的公路的一致性，使之有利于自動駕駛測試。此外，歐盟還推出了一項計劃，允許無人駕駛卡車在兩年內(nèi)在城市之間運行，減少運輸時間和燃料費用是許多預(yù)期的好處之一。

來看一看歐盟的一些國家，德國通常被認(rèn)為是傳統(tǒng)汽車公司的發(fā)祥地，是最早合法化自動駕駛車上路的國家之一，但需要有安全駕駛；荷蘭迄今不僅在歐洲而且在全球領(lǐng)先，現(xiàn)在允許無人駕駛和控制的測試自動駕駛車輛；瑞典提供了平臺測試小型公共汽車，多家公司廣泛而雄心勃勃地推出了自動駕駛巴士。歐盟研究、科學(xué)和創(chuàng)新專員Carlos Moedas說：“不久之后，擁有一輛非自動駕駛車就像擁有一匹馬一樣。”所有這些國家都在一個共同的框架下開展工作，歐洲正在透過制定一項納入自動駕駛的全國戰(zhàn)略，建立一個更安全和更有效的道路網(wǎng)絡(luò)。

傳感器為關(guān)鍵組件

傳感器技術(shù)是實現(xiàn)自動駕駛車輛的關(guān)鍵組件。傳感器能夠探測車輛路徑中的物體，并充當(dāng)自動駕駛車的眼睛。

相機(jī)是分類和紋理解釋的能手。今天的相機(jī)是商業(yè)上最可行的傳感器選擇，CMOS影像傳感器是相機(jī)的主要組件，已長足發(fā)展到拍攝漂亮的照片和自拍。

這些傳感器已從僅視覺傳感器發(fā)展到觀察+感知。它們是用于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、交通號志識別等功能的主要傳感器，這傳感器數(shù)據(jù)將重要的信息傳遞到汽車的決策過程中。目前，用于自動駕駛車輛的CMOS影像傳感器具備非常先進(jìn)的功能，能夠高效地處理所有駕駛場景，包括一些獨特的角落。

高動態(tài)范圍(HDR)是個關(guān)鍵參數(shù)。這是傳感器在同一幀中看到最暗部分和最亮部分的能力，不過飽和或欠飽和。換句話說，傳感器必須不受環(huán)境光變化的影響，比如突然暴露在明亮的陽光或反射下，或者在日光下進(jìn)出隧道。自動駕駛的另一個趨勢是更高分辨率的傳感器，這是由自動駕駛車需要看得更遠(yuǎn)同時有能力檢測各種大小的物體所推動的。本質(zhì)上，它增加物體每度畫素數(shù)的能力，從而使自動駕駛算法更高效地進(jìn)行物體檢測和分類。

L3級和更高級別的自動駕駛車對硬件和軟件做出決策的依賴程度很高，否則需要由人類決策，這也使他們更容易受到攻擊。因此在組件級即傳感器增加了網(wǎng)絡(luò)安全等功能，安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)正推出首個含網(wǎng)絡(luò)安全功能的汽車級影像傳感器。

激光雷達(dá)(LiDAR)也獲得了投資者的廣泛關(guān)注。這技術(shù)被認(rèn)為是非常理想的自動駕駛車，但有非常高的價格卷標(biāo)，LiDAR創(chuàng)造三維(3D)點云的能力使它有別于其他感知技術(shù)。Waymo透過引入內(nèi)建的LiDAR改變了競爭環(huán)境，這不僅可以檢測行人，而且還可以評估行人面朝哪個方向，以及將朝哪個方向移動，這也使車輛能夠看到行人或騎自行車的人發(fā)出的手勢，并相應(yīng)地調(diào)整駕駛行為。距離、分辨率和旋轉(zhuǎn)/幀速率是選擇LiDAR類型的其他關(guān)鍵參數(shù)，今天的LiDAR能看到200公尺以外，其概念不僅是對道路上的物體進(jìn)行檢測，而且還具有分類能力，為決策系統(tǒng)提供回饋，并根據(jù)需要改變航向。物體的反射率也至關(guān)重要，雖然現(xiàn)在的LiDAR能夠探測遠(yuǎn)距離反射率高的物體，但仍致力于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測極低反射率。

雷達(dá)也是常討論的一種傳感器，是未來自動駕駛的關(guān)鍵。它們的獨特性在于在黑暗和所有天氣條件下運作。毫米波(MmWave)是一類利用短波電磁波的特殊雷達(dá)技術(shù)，開始廣泛應(yīng)用于自動駕駛。

雷達(dá)系統(tǒng)透過擷取反射信號，可以確定物體的距離、速度和角度。毫米波系統(tǒng)工作在76~81GHz(對應(yīng)波長約4毫米)，將能檢測到零點幾毫米的運動。這在汽車領(lǐng)域提供前所未有的準(zhǔn)確性，它支持精確測量車輛與其周圍車輛/物體之間的距離，另一個改進(jìn)是使設(shè)計更緊湊，可省去大天線。

自動駕駛車是最受期待的創(chuàng)新之一，距其完全實現(xiàn)而等待的時間越來越短。隨著這項技術(shù)的普及，總體影響(無論是正面還是消極的)勢必是顯著的。有一件事是肯定的，未來人們將會有有趣的旅程。