自動駕駛是一項快速發(fā)展的技術(shù),同時也是一個備受爭議的話題。在一個極端,人們相信自動駕駛汽車將通過增加道路安全,降低基礎(chǔ)設(shè)施成本以及增強兒童、老人和殘疾人的出行自理能力來確保美好的未來。在另一個極端,許多人害怕汽車黑客、致命車禍的風(fēng)險,以及與駕駛相關(guān)工作崗位的流失。皮尤研究中心的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn),有54%的成年人擔(dān)心自動駕駛汽車的發(fā)展,只有40%的受訪者對汽車自動化的潛在發(fā)展感到樂觀。研究也表明,人們對自動駕駛汽車的看法和態(tài)度截然不同。
毫無疑問,自動駕駛是一項復(fù)雜而有爭議的技術(shù)。要了解自動駕駛汽車的安全性,重要的是弄清楚它們是如何工作的,以及哪種類型的自動駕駛車輛傳感器可以幫助它們行駛,并識別道路上的物體以防止發(fā)生車禍。但是首先,讓我們來看一下自動駕駛汽車的不同級別。
5個級別的駕駛自動化
從駕駛員輔助到全自動,自動駕駛汽車有五個公認(rèn)的等級。它們是由汽車工程師學(xué)會(SAE)開發(fā)的,并根據(jù)人類對駕駛的參與程度而有所不同。實際上,在它們的分類中有6個級別,但是級別0意味著沒有自動化,完全由人類控制車輛。
L1:駕駛員輔助
人類駕駛員負(fù)責(zé)所有的汽車操作任務(wù),包括加速、轉(zhuǎn)向、制動和監(jiān)控周圍環(huán)境等。汽車中有一個駕駛輔助系統(tǒng),可以幫助轉(zhuǎn)向或加速,但這兩者不能同時進(jìn)行,比如常見的定速巡航、自動泊車等。
L2:部分自動化
在這個級別上,汽車可以同時輔助轉(zhuǎn)向和加速,而駕駛員仍然負(fù)責(zé)大多數(shù)安全關(guān)鍵功能和環(huán)境監(jiān)控。目前,2級自動駕駛汽車在道路上最為常見。
L3:有條件自動化
從3級開始,汽車本身使用自動駕駛車輛傳感器監(jiān)視環(huán)境,并執(zhí)行其他動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),如制動。如果發(fā)生系統(tǒng)故障或其他意外情況,則必須準(zhǔn)備好進(jìn)行人工干預(yù)。
L4:高度自動化
4級意味著高度自動化,即使在極端情況下,汽車也能夠在沒有駕駛員干預(yù)的情況下完成整個行程。但是,有一些限制:只有當(dāng)系統(tǒng)檢測到交通狀況安全且沒有交通堵塞時,駕駛員才能將車輛切換到該模式。
L5:完全自動化
目前完全自動化的汽車還不存在,但汽車制造商努力致力于實現(xiàn)5級自動駕駛,其中駕駛員只需指定目的地,車輛就會對所有駕駛模式負(fù)有全部責(zé)任。因此,5級汽車沒有方向盤或踏板這樣的人工控制裝置。
一切都與傳感器有關(guān)
沒有物聯(lián)網(wǎng)傳感器,自動駕駛汽車就不可能實現(xiàn):它們使汽車看到和感知道路上的一切,并收集安全駕駛所需的信息。此外,對這些信息進(jìn)行處理和分析,以構(gòu)建從A點到B點的路徑,并向汽車控制裝置發(fā)送適當(dāng)?shù)闹噶?,例如轉(zhuǎn)向、加速和制動。(來自iothome.com)此外,物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集的信息,包括實際路徑、交通堵塞和道路上的障礙物,并可以在物聯(lián)網(wǎng)汽車之間進(jìn)行共享。這被稱為車對車通信,有助于提高駕駛自動化。
當(dāng)今大多數(shù)汽車制造商通常使用以下三種類型的自動駕駛汽車傳感器:攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)。
▲攝像頭傳感器
它們是如何工作的
就像人類駕駛員的眼睛一樣,自動駕駛汽車使用攝像頭來觀察和解釋道路上的物體。通過在各個角度為汽車配備攝像頭,這些車輛可以保持360°的外部環(huán)境視野,并提供周圍交通狀況的更廣闊畫面。如今,可以使用3D攝像頭顯示非常詳細(xì)的逼真圖像。圖像傳感器自動檢測物體,對其進(jìn)行分類,并確定與物體的距離。例如,攝像頭可以識別其他汽車、行人、騎自行車的人、交通標(biāo)志和信號、道路標(biāo)記、橋梁和護(hù)欄。
有待改進(jìn)的領(lǐng)域
遺憾的是,攝像頭傳感器并不完美。惡劣的天氣條件,如雨、霧或雪,使攝像頭無法清楚地看到道路上的東西,從而增加發(fā)生事故的幾率。此外,通常情況下,攝像頭圖像不足以讓計算機做出正確的決定,例如,在物體顏色與背景相似或?qū)Ρ榷容^低的情況下,驅(qū)動算法可能會失敗。
▲雷達(dá)傳感器
它們是如何工作的