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自动驾驶系统成汽车技术研发热点
2010-07-06 科技日报 陈丹

  在最近举行的北京国际车展上,瑞典沃尔沃公司最具高科技含量的高性能豪华轿车S60全新亮相,该车配备的具有全力自动刹车功能的行人探测系统是一项世界首创。当车速低于每小时35公里时,这套系统能够感知到10米开外的行人,并在前风挡玻璃上闪过红光提示,同时发出尖锐的蜂鸣声报警,紧接着就会自动刹车。

  沃尔沃公司的研发人员乔纳斯·埃克马克表示,这仅仅是个开始。很多汽车厂商都瞄准了这块市场,希望能够借助基于摄像头、雷达和激光的复杂传感器系统来提高驾驶安全。这些传感器已经可以为司机提供自适应巡航控制,能根据路况随时改变汽车的速度,以与前车保持一定的安全距离;此外,半自动泊车系统等技术的应用也可让不太熟练的司机在停车入位时应对自如。

  埃克马克说,我们正在进入一个车辆也可收集实时的天气和公路灾害信息的新时代,燃油效率会因此得以提高,司机的行车压力减少,所有道路使用者的安全也相应地得到保障,而建立一个无碰撞事故的交通系统将是未来的长远目标。

  这意味着,通过制造可以自动驾驶的车辆,方向盘最终将会脱离容易犯错误的人类的掌控。美国通用汽车公司研发部副总裁艾伦·陶布预计,到2015年就可以看到半自动驾驶的车辆在公路上穿行。这些汽车仍然需要一个司机来应对繁忙的城市道路上或者复杂路口处的路况,但一旦驶上高速公路,它们将会在不需要外部援助的情况下自行控制方向、加速和避免剐碰。在陶布看来,到2020年,全自动驾驶车辆上路驰骋就将成为现实。

  全自动驾驶汽车初具雏形

  研发自动驾驶汽车的漫长征程始于1971年防抱死制动系统的应用,这是首个凌驾于司机操控之上的系统,保证了司机在制动时还能控制方向。随后,电子稳定控制系统又进一步在车辆失控的情况下“接管”刹车和方向盘,以维持车身稳定。到了现在,越来越多的顶级车型不仅安装了自适应巡航控制,而且还有防止汽车偏离行车道的辅助系统。

  而真正的全自动驾驶汽车是什么样,看看通用汽车和卡内基梅隆大学联合研制的实验车Boss就知道了。在美国国防部高级研究计划局(DARPA)2007年的城市挑战赛上,这辆无人驾驶汽车展示了在车流中穿行、超车、停车入位、通过十字路口等复杂的技巧,在与其他10辆自动驾驶汽车互动追逐中,最终拔得头筹,赢取了200万美元的奖金。

  Boss的车载电脑对来自雷达、激光传感器、摄像头和全球定位系统的数据进行处理后,可以建立一个即时环境模型。借助这个模型,并结合实地交通规则,Boss不仅能够规划出一条最优路线,同时还具有情境意识,可以指导其驾驶行为,比如安全地并线,或者判断自己在十字路口是否拥有优先通过的权利。

  Boss使用的传感器和其他部件在已经投产的车辆上都能够找到,不过,它处理所有数据的计算能力却不那么容易商业化。目前,它需要相当于10台台式计算机的处理能力,而将这些电子器件小型化并整合到一辆普通汽车内仍然是一个挑战。还有一个难题就是要开发一个车辆和司机交互的界面,并找到简单的方法以便在自动驾驶和人工驾驶之间来回切换。

  位于美国斯坦福大学的大众汽车创新实验室也展示了他们研发的自动驾驶系统。工程师们在一辆帕萨特轿车上安装了摄像头、巡航控制雷达和激光传感器,使其无论在有没有司机的情况下,都可以成功在停车场内找到一个空位,然后完美地停车入位。

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