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自动驾驶汽车是如何工作的?

带轮子的机器人。

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大多数车祸是人为错误造成的。取消司机,道路就会更安全。

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然而,自动驾驶汽车还有很多需要掌握的。它们必须在现实道路情况中“看见”和“思考”,并对周围环境做出反应。这可能意味着要绕过突然跑进街里的孩子,或者判断是否要在黄灯时通过十字路口。民意调查显示,尽管有人声称在机器人负责的情况下道路会更安全,但人们对乘坐无人驾驶汽车感到紧张。但无论你准备好了没有,无人驾驶汽车很快就会出现在你身边的街道上。

机器人在21世纪初变得火热,当时五角大楼的国防高级研究计划局(DARPA)发起了一项挑战,为军方制造全自动驾驶汽车。在加利福尼亚州和内华达州的沙漠中举行了几场比赛。(DARPA)

感知。。。

看看让无人驾驶汽车了解周围环境的主要传感器。

激光雷达(光探测和测距):激光雷达发射激光,激光遇到物体后会反射回来,从而测量距离。它对远距离探测特别有效;有些系统可以探测到近1000英尺外的物体。这些不是模糊的图像。激光雷达可以创建高分辨率的3D形状地图,包括行人、路缘和其他车辆。

摄像头:摄像头是三种传感器中最具成本效益的。它们的探测范围适中,擅长识别车道线和交通信号灯。但它们的精度不如雷达和激光雷达。

雷达:雷达使用无线电波来检测其他物体的位置和速度。警察用它来抓超速的司机,空中交通管制员用它来追踪飞机。经过机器人的改装,这项技术可以探测到从几英尺到数百英尺远的物体。但雷达无法确定形状。

Chombosan/Shutterstock

思考。。。

自动驾驶汽车必须能够快速理解和解释它们所看到的东西。软件和算法可以做到这一点。一种方法是通过人工神经网络,这是模仿人脑的计算机系统。这些神经网络使机器人汽车能够根据传感器数据实时理解、反应和学习。这种人工智能是自动驾驶汽车的“大脑”。


自动化级别

2014年,技术专业人士协会SAE International创建了车辆自主级别的标准分类。它们从人类完全控制到汽车完全控制。1级和2级包括高级驾驶辅助系统(ADAS),它们提供辅助,例如监控你的盲点。3级到5级涉及自动驾驶系统(ADS),提高了机器人控制的水平。

0级:您在驾驶。

1级:您在驾驶,但ADAS会协助加速和转向。

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2级:您在驾驶,但在某些情况下ADAS可以完全控制加速、制动和转向。

3级:在某些情况下,ADS完全控制汽车,但您需要随时准备接管。

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4级:ADS在特定情况下执行所有驾驶功能,您无需注意。

5级:车辆自行驾驶,您只需作为乘客。


计划将无人驾驶汽车推向市场的公司包括谷歌旗下的Waymo(上图)、福特、通用和雷克萨斯。第一代车辆的成本可能高达六位数。(Waymo)

走向市场

到2040年,自动驾驶汽车的年销量可能超过3300万辆。目前,公众只能买到2级及以下的汽车。宝马公司表示,到2021年将销售3级自动驾驶汽车,福特公司则表示将向消费者销售4级自动驾驶汽车。

这一切都很好,但法规也需要跟上。自2011年以来,已有21个州通过了自动驾驶汽车相关立法,另外五个州发布了州长行政命令。总的来说,法律将公共道路上的车辆限制在2级,尽管一些州允许研究人员在3级及以上级别测试汽车。在联邦层面,现有的法律是为人类驾驶员制定的,但美国参议院正在审议一项法案,该法案将为自动驾驶汽车提供一些监管框架。

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坐立不安?拼车公司Lyft和Uber在波士顿和匹兹堡的街道上提供自动驾驶汽车出行服务——车上配有司机,以防万一发生意外。

与此同时,还是省点钱吧。第一代真正意义上的无人驾驶车辆预计价格将高达数十万美元。

持怀疑态度的公众

您会乐意乘坐无人驾驶汽车吗?根据2017年皮尤研究中心的一项调查,56%的美国人表示不愿意,理由是缺乏信任和对安全的担忧。3月份,一辆Uber自动驾驶汽车在亚利桑那州坦佩撞死了一名过马路的妇女,这进一步加剧了公众的恐惧。另一项研究通过机器学习分析了超过1万亿条社交媒体帖子的语言,发现美国人最害怕的是自动驾驶汽车被黑客劫持。

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