崔金泰

2016年1月6日CES國際電子消費展在美國拉斯維加斯開幕，它一直代表著未來電子技術(shù)的發(fā)展方向。本次展會上汽車廠商以464家的參加數(shù)量創(chuàng)了記錄，而智能汽車則成了此屆CES展的重頭戲。

汽車業(yè)正在醞釀一場大革命，無人駕駛汽車已成為未來城市交通的美好愿景，各國政府也對其研制紛紛表示支持。而2016年的CES展也讓人們看到：智能化、聯(lián)網(wǎng)化、自動駕駛正漸行漸進！

無人駕駛汽車的

崛起與發(fā)展

長久以來，無人駕駛汽車一直是科幻小說描寫的內(nèi)容，也是人們對未來汽車的向往。早在1940年，美國著名未來學(xué)家諾爾曼·貝爾·格迪斯就曾預(yù)言：“你的孫輩將能通過一條新型高速公路在24小時內(nèi)橫穿整個大陸。他們乘坐的是一種全靠按鈕操作而不需要人駕駛的新式小汽車……”而無人駕駛汽車的傲人魅力，正在于免去了人們操縱方向盤的麻煩。

格迪斯做出預(yù)言的50多年后，無人駕駛的汽車夢終于成為現(xiàn)實。1997年，無人駕駛汽車在美國加利福尼亞州的一條高速公路上進行了展示。當時，8輛無人駕駛汽車以105千米/小時的速度成功地保持了一個車身的車距行駛。此外，2007年又有6輛無人駕駛汽車通過了美國國防部高級研究計劃局的“城市挑戰(zhàn)”計劃，它們在城市道路上與其他車輛一樣，完全按照交通規(guī)則來行駛，這也是為無人駕駛汽車正式出行頒發(fā)了“許可證”與“通行證”。

德國也是研制無人駕駛汽車的先驅(qū)之一。20世紀90年代末，在德國一個城市的街道上，一輛車身呈流線型的汽車快速行駛著。突然，一個行人橫穿過來，該汽車先鳴喇叭，然后在距行人三四米處剎車。待行人穿過馬路后，汽車又徐徐啟動繼續(xù)前行。此時，街道上有些行人驚奇地發(fā)現(xiàn)，此車駕駛員席位并沒有人，車后座上卻坐著乘客。呀！怎么沒有司機這車還開得熟練自如？這是什么潮車？

原來，它是德國研制的一種由電腦代替人駕駛的自動駕駛汽車。它裝有18臺特殊裝置，包括電子計算機高效圖像實時處理器、袖珍電子攝像機、可能危險預(yù)測和剎車自動控制系統(tǒng)、自動控制的腳踩板和方向盤等。不僅如此，它還具備巧妙超車和臨時改變行車路線的本領(lǐng)。

繼德國之后，法國于21世紀初也研發(fā)出由電腦控制的自動駕駛汽車。這輛車上除裝有電腦外，還裝有與電腦相連的視聽終端、光盤驅(qū)動器、電腦鍵盤等，以便為電腦“駕駛員”提供需要的信息。汽車的輪軸上還裝有傳感器，可將有關(guān)數(shù)據(jù)傳給車內(nèi)電腦，由電腦進行操作控制。

2014年谷歌公司推出沒有方向盤的自動駕駛汽車，將此類汽車的研制推向了一個新的高潮。這一時期最受矚目的當屬德國博世公司研發(fā)的無人駕駛汽車。當人們按下車上的有關(guān)按鈕它就會自己停車。此外，“司機”在開車時通過駕駛輔助系統(tǒng)可看到車身周圍360°范圍內(nèi)的路況，而乘客可在投影屏上觀看視頻。

無人汽車駕駛奧秘

無人駕駛汽車能靈活自如地自動駕駛汽車，實際上就是模仿人在開汽車，因為它有模仿人“眼”“腦”“腳”功能的裝置。具體來說，在無人駕駛汽車的前方，通常裝有兩部電子攝像機，這就是它銳利的“眼睛”。

它與人眼不同的是，其兩眼是上下排列的，相距50厘米。在汽車行駛時，這兩部電子攝像機像人的雙眼一樣不斷地掃描車前方的道路景物，形成實物影像。由此，這兩部攝像機就能在前后和上下兩個方向上識別陰影的變化，從而準確地分清是陰影還是障礙物。

它的“眼睛”通常能看清前方5～20米范圍內(nèi)的景物。一般是把高度在10厘米以上的物體作為障礙物來處理。這雙“眼睛”在掃描過程中，若遇到前方有障礙物，就發(fā)出電信號;如果沒有障礙物，就不發(fā)出電信號。這樣，就能及時發(fā)現(xiàn)汽車前進方向上的障礙物。當汽車的“眼睛”獲得有障礙物的信號后，就及時傳送給它的“大腦”―― 微型計算機進行判斷，及時決定是繼續(xù)前進還是停下來，是后退還是繞行？這都要求電腦根據(jù)實際情況正確處理，并選出最佳的實施方案。

由于人們將預(yù)估的各種情況及解決不同問題的最佳方案數(shù)據(jù)預(yù)先輸入到電腦中，所以電腦只要相應(yīng)地從所儲存的方案中選擇合適的就行了。無人駕駛汽車的“腳”，實際上就是控制汽車行駛的轉(zhuǎn)向器、制動器等，其“腳”是根據(jù)電腦下的命令來操控汽車的。

谷歌掀起

“無人駕駛革命”

目前全球有18家企業(yè)涉足無人駕駛汽車領(lǐng)域，包括谷歌這類跨界的行業(yè)巨頭。其實，早在2009年，谷歌就已開始跨行業(yè)研制無人駕駛汽車。它開始是利用豐田汽車進行研發(fā)試驗。后來到2014年6月，谷歌在這方面取得了突破，在全球范圍內(nèi)最先推出了真正意義上的自動駕駛汽車原型車，掀起汽車業(yè)的“無人駕駛革命”。

谷歌此舉是一石激起千層浪，在世界各國掀起巨大波瀾。它顛覆和挑戰(zhàn)了專職研制汽車的傳統(tǒng)汽車行業(yè)，也使世界上的大型媒體產(chǎn)業(yè)和主流汽車公司都開始紛紛參與此競爭，研制各自的無人駕駛汽車。

2015年6月，谷歌研制的無人駕駛汽車已駛上加利福尼亞州街頭接受城市道路環(huán)境下的測試。出于安全考慮，測試全程都有駕駛員坐在車上，而且車上還備有可拆卸方向盤、油門踏板和制動踏板，以備需要時由人工接管駕駛。其實，谷歌2009年就已利用豐田汽車開始了無人駕駛試驗，而到2014年其無人駕駛汽車測試累計行駛的里程已超過160萬千米，在技術(shù)上取得了重大突破，從而在全球范圍內(nèi)最先推出了真正意義上的自動駕駛汽車原型車。

谷歌無人駕駛汽車

谷歌研制的無人駕駛汽車，外形呈圓頂式昆蟲模樣，酷似熊貓。它使汽車能更好地融入綠色生態(tài)自然環(huán)境之中。汽車由電池驅(qū)動，最高時速為40千米。這種自動駕駛汽車沒有方向盤、油門（加速）踏板和剎車等，因為它根本不需要這些東西。

汽車能啟動行駛，完全由車載軟件和傳感器來完成。它利用安裝在汽車不同部位的攝像機、測距傳感器和激光雷達等設(shè)備以及精確詳細的導(dǎo)航地圖，依靠計算機系統(tǒng)模擬人工智能，以實現(xiàn)自動駕駛。車上有兩個帶安全帶的座位，有供乘員便利的“開動”和“停止”按鈕，還有一個顯示行車路線的屏幕。谷歌的這款車徹底改變了傳統(tǒng)汽車在人們心目中的印象。

巨頭們揮師

“無人駕駛”王國

除谷歌外，美國蘋果、微軟等都在開發(fā)汽車版的操作系統(tǒng)，可讓司機通過儀表板直接使用應(yīng)用軟件、瀏覽地圖、接打電話和收發(fā)短信等。微軟的“視窗嵌入式汽車”軟件平臺，加上內(nèi)置娛樂和通信應(yīng)用，可為汽車制造商提供如監(jiān)督車輛性能、篩查維護問題、遠程跟蹤汽車定位等車內(nèi)解決方案。

更引人注目的是，同為網(wǎng)媒巨擘的中國百度和樂視公司也進軍此領(lǐng)域了。百度于2014年年初啟動了自動駕駛汽車研發(fā)計劃。它所研發(fā)的自動駕駛汽車更接近于一種輔助系統(tǒng)，即利用百度的位置和路況數(shù)據(jù)庫中的信息來規(guī)劃行駛路線。這款自動駕駛汽車裝有雷達、照相機、全球衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備等電子設(shè)備，并配備了同步傳感器。車主只要向?qū)Ш较到y(tǒng)輸入目的地就能自動駛達。行駛中該車會通過傳感設(shè)備上傳路況信息，在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上實時定位分析判斷方向和速度。

在汽車制造業(yè)領(lǐng)域，福特、豐田、日產(chǎn)汽車、奔馳、寶馬、通用汽車等巨頭，及提供打車服務(wù)的美國優(yōu)步公司，都在積極研制和試驗無人駕駛汽車。

福特汽車公司：2014年其在移動通信大會上，展出了一輛自動駕駛試驗車型。這款車采用4個光探測和測距的紅外感應(yīng)器（傳感器）來對周邊環(huán)境進行每秒250萬次的掃描。感應(yīng)器遇到70米內(nèi)的任何物體（如車輛、行人、自行車、小動物等）都可反射紅外線并生成實時3D圖像。

豐田汽車公司：2015年9月初，其宣布與美國斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院共同研制無人駕駛汽車，以在不斷加快的競爭中獲得優(yōu)勢。

日產(chǎn)汽車公司：2014年8月，日產(chǎn)公布了自動駕駛車輛投放市場時間表，表示將在未來4年內(nèi)推出自動駕駛汽車的自動變道技術(shù)和公路交通管理系統(tǒng)。

寶馬、奧迪和戴姆勒公司：它們于2015年8月組成了財團，斥資28億歐元收購了諾基亞旗下的地圖業(yè)務(wù)HERE，以此迎接谷歌和蘋果發(fā)起的挑戰(zhàn)。

優(yōu)步公司：2015年1月，該公司宣布與美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)合作，重點研發(fā)為無人駕駛汽車服務(wù)的地圖繪制、車輛安全及自動化技術(shù)。該公司夢想著用無人駕駛汽車取代傳統(tǒng)的出租汽車。

網(wǎng)企與汽車業(yè)“各有所愛”

當前，以谷歌為首的網(wǎng)絡(luò)企業(yè)和傳統(tǒng)汽車制造業(yè)都在競相研制自動駕駛汽車。然而兩者對自動駕駛汽車的理念、研發(fā)戰(zhàn)略卻明顯不同。

首先，網(wǎng)絡(luò)企業(yè)想研制一臺能開車的計算機，即可移動的電腦;而汽車制造業(yè)則試圖讓汽車能像計算機一樣來開車。兩者互不相讓，誰也不愿甘拜下風。但從目前實際情況來看，網(wǎng)絡(luò)企業(yè)走在了前頭。

其次，以谷歌為首的網(wǎng)絡(luò)企業(yè)認為無需人操作或介入的全自動汽車比有人駕駛汽車更安全，而且無人駕駛汽車不會酒駕及錯誤地踩剎車，可以避開擁堵的路線，更緊湊地行駛，因而可以增加道路的累計容量。因此，應(yīng)盡快研發(fā)駕駛技術(shù)好于人類、事故率低且能挽救生命的自動駕駛汽車。

主流汽車制造業(yè)則認為，自動駕駛汽車雖然優(yōu)勢明顯，但又會催生現(xiàn)有科技無法輕易解決的安全挑戰(zhàn)，因而須謹慎逐步地推行自動駕駛技術(shù)。如通用汽車公司準備于2017年在新款的凱迪拉克車上安裝“超級巡航”半自動駕駛系統(tǒng)。這樣，司機可在高速路上雙手脫離方向盤讓汽車據(jù)實際路況自動加速、減速、剎車，并保障車輛安全平穩(wěn)地行駛。

此外，寶馬、奔馳、沃爾沃等公司研發(fā)的能在有限環(huán)境下自動駕駛的無人駕駛汽車，都不能完全排除司機的干預(yù)。一是出于安全考慮，二是想讓大眾有段適應(yīng)接受的過程。同時，由于自動泊車技術(shù)早已進入汽車市場，越來越多的汽車也裝配了這種既能自動剎車、自動調(diào)整方向，又能與同車道的其他汽車保持設(shè)定距離的系統(tǒng)，也為逐步推行全自動駕駛汽車夯實了基礎(chǔ)。

高速路上的“再較量”

谷歌等網(wǎng)絡(luò)公司研發(fā)的無人駕駛汽車，目前已開啟橫跨美國之旅的路測。它們已公開宣布將在2020年推出全自動駕駛汽車，使汽車在高速公路上基本實現(xiàn)自動駕駛。

一些主流汽車公司，如通用、福特等則想通過建設(shè)相關(guān)的交通設(shè)施，逐步實現(xiàn)汽車全自動駕駛。如它們俢建了智能高速公路，在路上安裝了由攝像機和傳感器組成的網(wǎng)絡(luò)，測得車輛的數(shù)據(jù)來改進車對車的通信系統(tǒng)（它還能給配備接收器的車輛發(fā)送前方堵車、發(fā)生事故、天氣等情況的預(yù)警），幫助司機處理高速路行駛途中的危險因素，保證安全行駛。

無人駕駛

汽車的未來

無人駕駛汽車的出現(xiàn)，正面臨著當年汽車剛問世的情況。一個世紀前，美國農(nóng)場主曾向往來于其農(nóng)場附近的汽車開槍。他怪這個“怪物”驚嚇馬匹造成慘禍。但隨著汽車的大量涌現(xiàn)，他的馬兒逐漸適應(yīng)了新環(huán)境，開始和這個“鋼鐵伙伴”友好相處。汽車也改變了世界，使我們邁入了其主宰世界的新時代。

如今，無人駕駛汽車對傳統(tǒng)的汽車行業(yè)也發(fā)出了挑戰(zhàn)。如果無人駕駛汽車取得成功，它將改變世界引起汽車業(yè)界的革命。

隨著全球特大城市的興起，人們對緩解擁堵、減少排放、改進交通管理的創(chuàng)新需求正不斷增長，未來的無人駕駛汽車將會使車輛減少，交通成本下降，甚至會讓出租車消失。同時，將會出現(xiàn)一種新型的公共交通，這種公交車輛提供的服務(wù)將更加個性化，更能滿足乘客的需求，也會帶來更大的收益。

其次，隨著數(shù)字時代人類對車內(nèi)互聯(lián)的需求已越來越高。因此，未來的無人駕駛汽車必須和當前人們?nèi)找嬉蕾嚨闹悄苁謾C和平板電腦互聯(lián)起來。到那時，汽車工業(yè)最大的交易將不再是汽車生產(chǎn)，而是駕駛軟件的開發(fā)、汽車維修、零部件更換以及“行駛探測器校準”等的研制與運用。

再次，無人駕駛汽車也會帶來諸多個人交通領(lǐng)域的改變。如它可使未成年人和老年人都將有能力操控汽車。而且，隨著全球老齡人口的增加，需要有適合老人駕駛的汽車來拉近各代人之間的距離。無人駕駛汽車就能滿足這類需求，使老人能安全、長久地駕駛汽車。另外，為了滿足女性駕車的迫切需求，無人駕駛汽車也是極具發(fā)展?jié)摿Φ模磥砜裳兄瞥龈?、更先進的滿足女性需求的智能汽車。

目前，專家對無人駕駛汽車的未來發(fā)展已列出時間表。如美國專家預(yù)計最晚2030年，全球25%的汽車將實現(xiàn)自動駕駛;到2040年，剩余的75%也將實現(xiàn)自動化駕駛。世界各國汽車制造業(yè)和媒體企業(yè)都在爭相研制智能汽車，其發(fā)展已勢不可擋！