1硬件:傳感器越精密,價(jià)格越高
2軟件:無人駕駛系統(tǒng)尚不能處理城市復(fù)雜交通情況
3地圖:目前的導(dǎo)航地圖不能滿足無人駕駛技術(shù)所需的精確度
4法律:一些國(guó)家的法規(guī)政策阻礙無人駕駛汽車的研發(fā)
5倫理:一場(chǎng)技術(shù)與道德的博弈
560馬力的奧迪RS7正全力馳騁在霍根海姆賽道上,眼看來到直道的盡頭,全力剎車,然后這輛豪華的四門轎車精準(zhǔn)的殺入彎內(nèi),為了死死咬住彎心,甚至不惜讓大半個(gè)車身駛上路肩;然而在9000公里以外的景城(Mountain View),兩位乘客正在一輛外形呆萌、時(shí)速30公里的谷歌汽車中談笑風(fēng)生,享受著南加州溫暖和煦的陽(yáng)光。雖然這兩輛汽車看似相判云泥,但它們卻都不需要駕駛員任何的操作,完全自動(dòng)駕駛。也許有些人至此已經(jīng)下定結(jié)論:我們?cè)僖膊恍枰患堮{照了,讓我們進(jìn)入自動(dòng)駕駛時(shí)代吧。
但事實(shí)上,一切并沒有想象中那么樂觀,隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展,也不斷涌現(xiàn)出了諸如尚待完善傳感器技術(shù)和無人駕駛系統(tǒng)智能化、法律限制和公眾認(rèn)可度等很多在推廣自動(dòng)駕駛汽車前需要解決的問題。
硬件
對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)來說,目前市面上幾乎找不到一種完美的傳感器,其技術(shù)還需進(jìn)一步提高
得益于強(qiáng)大的駕駛輔助系統(tǒng),現(xiàn)如今市面上的很多汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了比較可靠的在封閉高速路上定速巡航、自主并線和有條件的根據(jù)路面狀況自主制動(dòng)。不過對(duì)于關(guān)乎生命的駕駛而言,比較可靠等同于不可靠,只有輔助系統(tǒng)可以完全像一位經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛者一樣“眼觀六路,耳聽八方”。此時(shí)輔助駕駛系統(tǒng)相較于人類的優(yōu)勢(shì)才能得以體現(xiàn),畢竟,雷達(dá)和傳感器既不會(huì)被夜晚對(duì)向車道刺眼的燈光晃暈,也不會(huì)在連續(xù)駕駛幾小時(shí)后眼花耳鳴,需要一杯濃濃的espresso緩解疲勞。
目前的主動(dòng)巡航技術(shù)已經(jīng)可以通過發(fā)射頻率高達(dá)77赫茲的遠(yuǎn)程雷達(dá)判斷車前250米以外的路況,從而讓汽車在100公里時(shí)速行駛時(shí)有10秒的反應(yīng)時(shí)間。另外,定速巡航裝置還可以測(cè)算出這輛汽車與其他周圍車輛的距離。然而對(duì)于雷達(dá)來說,分辨道路上靜止的物體是困難的,比如一個(gè)垃圾桶或一輛停止的汽車。所以大多數(shù)主動(dòng)巡航系統(tǒng)還在車前裝有立體攝像機(jī),路況的影像實(shí)時(shí)傳遞回處理器并進(jìn)行分析。除了立體攝像機(jī),很多車型也通過特殊設(shè)計(jì)的普通攝像機(jī)來測(cè)量距離,比如BMW i3上被稱作Mobileye的透鏡系統(tǒng)。
很多實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛技術(shù)汽車都安裝了一個(gè)激光掃描器,但由于該裝置售價(jià)高昂,所以汽車制造商們也沒有對(duì)此達(dá)成統(tǒng)一。比如谷歌汽車車頂上的360度掃描裝置,可以用于偵測(cè)道路周圍情況并生成周圍路況的三維圖像,讓汽車作出反應(yīng)。但對(duì)于很多傳統(tǒng)汽車制造商來說,這套造價(jià)高達(dá)數(shù)萬歐元的裝置似乎也不是必需品,2013年奔馳推出的無人駕駛S 級(jí)試驗(yàn)車就是最好證明,這輛車完成了從曼海姆到普福爾策海姆的測(cè)試。此外另外一些廠商試圖通過減少掃描器激光頭的數(shù)量來控制成本,比如奧迪和著名的零配件廠商法雷奧糾正在開發(fā)一款具有更少激光頭、結(jié)構(gòu)更加緊湊的激光掃描器,據(jù)說在量產(chǎn)后,這套系統(tǒng)的售價(jià)不會(huì)超過1000歐元。
即使技術(shù)人員解決了傳感器的阻礙,對(duì)于徹底實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛來說,仍有很長(zhǎng)的路要走,簡(jiǎn)而言之,就是如何讓系統(tǒng)適應(yīng)復(fù)雜多變的交通情況。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子:即使處于自動(dòng)駕駛的汽車識(shí)別出臨近車道有一輛正在偏離車道的汽車,也無法準(zhǔn)確的判斷出這輛車偏離車道的真正原因:是正在并線,還是駕駛者打電話走了神。然而對(duì)于一個(gè)合格的駕駛員來說,判斷前方正常并線和一輛由于駕駛者走神而偏離車道的車并非難事,而且他們還能迅速的做出正確反應(yīng)。
因此,在大力推廣自動(dòng)駕駛汽車之前,技術(shù)人員必須進(jìn)行大量實(shí)際道路的數(shù)據(jù)收集,以確保系統(tǒng)可以熟練的掌握道路狀況和大多數(shù)人類駕駛者的意圖。有時(shí),這可能需要幾百萬公里的測(cè)試。
另一個(gè)難題在于如何識(shí)別路上的行人,因?yàn)樗麄冊(cè)趨⑴c交通時(shí)有著更大的自由度,一些人也許帶著耳機(jī),一些人在過馬路前甚至?xí)俗笥覐埻?,這些都是目前任何傳感器所不能識(shí)別的。所以,大多數(shù)的自動(dòng)駕駛汽車都選擇在城市郊區(qū)道路行駛。不過,很多公司也在為自動(dòng)駕駛技術(shù)可以適應(yīng)復(fù)雜的城市交通而做著不懈的努力。2017年起,沃爾沃將把100輛自動(dòng)駕駛汽車投放到哥德堡市區(qū)中,但測(cè)試初期只會(huì)在主干道進(jìn)行。此外,BMW正與中國(guó)搜索引擎巨頭百度展開合作,旨在研發(fā)可以緩解中國(guó)大城市擁擠交通、并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的汽車。
軟件
目前電腦還不能完全判斷出每位交通參與者的意圖,特別是在復(fù)雜的城市路況中
關(guān)于導(dǎo)航和地圖
想要普及自動(dòng)駕駛汽車,導(dǎo)航和地圖必須經(jīng)過大幅技術(shù)革新,不僅要提高定位精度和更新頻率,任何道路細(xì)節(jié)都必須被標(biāo)示出來
雖然目前的導(dǎo)航軟件幾乎可以做到將城市中每條不起眼的小街道全部收錄其中,但事實(shí)上大多數(shù)的無人駕駛汽車并不能完全依靠這些電子導(dǎo)航地圖,其中的原因十分簡(jiǎn)單:真正意義上的無人駕駛,只有通過極其準(zhǔn)確的定位才能實(shí)現(xiàn),但就當(dāng)前的導(dǎo)航軟件精度很難達(dá)到。舉個(gè)最淺顯的例子:在某個(gè)十字路口,如果一輛汽車在對(duì)向綠燈的情況下車頭駛離待轉(zhuǎn)區(qū)5米才停住,后果簡(jiǎn)直不堪設(shè)想。
另外,自動(dòng)駕駛汽車還必須做到:即使車頭的攝像機(jī)沒有認(rèn)出路面標(biāo)線,汽車也必須保持自己的行駛線路,因?yàn)閿z像機(jī)會(huì)受到來自陽(yáng)光的干擾。另外由于目前主流導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)只能精確到幾米,所以本文開頭提及的那輛自動(dòng)駕駛的RS7之所以能在霍根海姆做出最快圈速,是因?yàn)檫M(jìn)行測(cè)試的奧迪技術(shù)人員想出了一個(gè)妙招:通過一個(gè)發(fā)射塔得到額外的對(duì)比數(shù)據(jù),以提高衛(wèi)星的準(zhǔn)確性。
但是,如果在全球范圍內(nèi)建造提供對(duì)比數(shù)據(jù)的發(fā)射塔,簡(jiǎn)直猶如天方夜譚,所以研發(fā)人員們又想到了另一個(gè)方案:在汽車定位的同時(shí)讓系統(tǒng)尋找固定的參照物(如信號(hào)燈燈桿、建筑物和人行道邊緣)。它們準(zhǔn)確的位置可以標(biāo)注在電子街道圖上。而全球定位系統(tǒng)只負(fù)責(zé)粗略定位,汽車中的電子街道圖進(jìn)行微調(diào)。