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雏形诞生于1925年 回顾无人驾驶汽车发展历史

发表时间:2024-06-30 00:34:28 来源:车辆NVH

  昨天,长安无人驾驶汽车从重庆出发,开启由南到北,途经西安、郑州,预计于4月17日到达北京,总里程超过2000公里的超级测试。但是,你知道无人驾驶技术的历史吗?我们共同来看看人类在迈向无人驾驶汽车道路上,还有哪些里程碑式的时刻吧。

  1925年8月,人类历史上第一辆有证可查的无人驾驶汽车正式亮相。来自美国陆军的电子工程师Francis P. Houdina坐在一辆用无线电操控着前车的汽车上。这两辆组合式的汽车通过后车发射无线电波来控制前车的方向盘、离合器、制动器等部件。

  虽然这种驾驶方式并不安全,也不完美,经常会把无线电波发送到其他接收器上,但是它可是真正意义上的第一辆“无人驾驶汽车”。

  在1939年的纽约世界博览会上,美国通用汽车公司通用公司就建了一个名为未来世界的未来科技展览,展示他们对于汽车未来演进的想法。通用幻想着1960年时的美国高速公路都会配有类似火车轨一样设计,汽车将会配有无人驾驶系统,走到高速上就会自动生效,按照铁轨的轨迹和一定的速度高速行进,直到在高速的出口才会恢复成人类驾驶。

  在后来的1956年,通用正式对外展出了Firebird II概念车,这是世界上第一辆配备了汽车安全及自动导航系统的概念车。它使用了钛金属技术、电源盘式制动器、磁点火钥匙、独立控制的燃气涡轮动力等新概念,看上去像是一辆“火箭车”。1958年,第三代Firebird问世,并且BBC现场直播了通用在高速上对对自己无人驾驶概念车的测试。通用使用了预埋式的线缆向安装了接收器的汽车上发送电子脉冲信号。

  1966年,美国斯坦福大学研究所的SRI人工智能研究中心开始研发一款名叫Shakey拥有车轮结构的多功能机器,可以执行开关灯这样简单的动作。虽然Shakey始终只能在室内执行任务,但是其内置的传感器和软件系统都开创了自主自动导航功能的先河。

  1971年,英国道路研究实验室(RRL)展示了测试了一辆与通用想法类似的无人驾驶汽车,并且还公布了一段视频。在视频里,车子的前排并没有人,仅有的一个人坐在后排,方向盘一直在自动“抖动”来调成方向。在车子的前保险杠位置,有一个特制的接收单元。电脑控制的电子脉冲信号通过这一个单元传递给车子,以此达到控制转向的目的。

  在视频中,还表示这种驾驶功能将为公路和铁路带来更安全的驾驶他条件。随后,同年出现在《新科学家和科学之旅》杂志中由Slade Penoyre指出RRL这种系统要比普通人类驾驶汽车的安全性高出100倍。

  1977年,来自日本的筑波工程研究实验室开发出了第一个基于摄像头来检测前方标记或者导航信息的无人驾驶汽车,而放弃了之前一直使用的脉冲信号控制方式。这辆车内配备了两个摄像头,并用模拟计算机技术进行信号处理。时速能达到30公里,但需要高架轨道的辅助。

  到了1983年,美国国防部高级计划研究局,也就是大名鼎鼎的DARPA开启了名为陆地自动巡航(ALV)的新计划,这个计划的研究目的是让汽车拥有充分的自主权,通过摄像头来检测地形,通过计算机系统计算出导航和行驶路线等解决方案。

  除了美国之外,上世纪七八十年代,来自德国慕尼黑联邦国防军大学的航空航天教授Ernst Dickmanns开创了一系列“动态视觉计算”的研究项目,并且在EUREKA项目的资助下(欧洲道路环境与安全),成功的开发出了多辆无人驾驶汽车原型。

  Ernst Dickmanns团队的第一次成功突破是在1993年和1994年,该团队改装了一辆奔驰S500轿车(当时梅赛德斯成为了Ernst Dickmanns教授项目团队的合作伙伴),并且且其配备了摄像头和其他多种传感器,用来实时监测道路周围的环境和反应。当时,这辆奔驰S500成功的在普通交通环境下无人驾驶了超过1000公里的距离。

  美国卡内基 ·梅隆大学在1986年开始做无人驾驶的探索。其中NavLab 1是该团队研究人员将一辆雪佛兰进行了改装,在车身上加入了五辆便携计算设备,不过行驶速度仅为20公里/小时。

  在1995年,VavLab发展到了第五代,对一辆1990年款的的Pontiac Trans Sport机型改装,通过在车辆上附加包括“便携式计算机、挡风玻璃摄像头、GPS接收器、以及其他一些辅助设备,来控制方向盘和安全性能,并且成功的完成了从匹兹堡到洛杉矶的“不手动”驾驶之旅,整一个完整的过程大约有98.2%的里程是百分之百无人驾驶,只是在避障的时候人为进行了一点点帮助。

  卡内基 ·梅隆大学的研究成果对于现在的无人驾驶技术提供了非常高的借鉴意义。

  ARGO项目是由意大利帕尔马大学视觉实验室VisLab在EUREKA资助下完成的项目。像许多之前的研究一样,ARGO也利用立体视觉系统,通过摄像头来检测周围的环境,通过计算机制定导航路线年,ARGO项目进行了2000公里的长距离实验,其中94%路程使用自主驾驶,平均时速为90公里,最高时速123公里。该系统成功的证明了利用低成本的硬件和成像系统,依然可以在视觉输入的情况下实现无人驾驶。

  DARPA在2004年,率先对无人驾驶汽车进行了有史以来最重要的挑战。当年,该团队成功的让无人驾驶汽车穿越了Mojave沙漠。随后的2005年,斯坦福大学一辆改装的大众途锐更完美的进行了挑战。这辆车不仅携带了摄像头,同时还配备了激光测距仪、雷达远程视距、GPS传感器以及英特尔奔腾M处理器。

  在第一次成功挑战的三年后,DDARPA将实验场地从沙漠换成了城市,并且在斯坦福拉力赛中取得了第二名、Tartan Racing中获得了第一名的好成绩。随后,通过NavLab项目在该领域声名鹊起的卡内基梅隆大学也取得了不错的成绩,并且获得了通用、Continental和卡特彼勒等公司的支持。

  从那时开始,无人驾驶汽车的功能就开始慢慢的变复杂,需要处理其他车辆、信号、障碍以及学会怎么样与人类驾驶员和睦相处。

  2014年,谷歌对外发布了自己完全自主设计的无人驾驶汽车,并且在2015年,第一辆原型汽车正式亮相,并且已能正式上路测试。在这辆可爱的小车中,谷歌完全放弃了方向盘的设计,乘客只要坐在车中就能够轻松的享受到无人驾驶的方便和乐趣。

  然而,自从谷歌的无人驾驶汽车上路测试以来,共发生过17次事故,不过谷歌认为这些事故都不是谷歌无人驾驶汽车系统的责任,谷歌公司给出的报告数据显示,此前发生的事故都是其他车辆司机或者谷歌无人驾驶汽车内的司机导致的小碰撞。谷歌无人驾驶汽车这次在测试的山景城撞上一辆公交汽车,是谷歌无人驾驶汽车首次系统判断错误而导致的事故。对于一直强调无人驾驶汽车的谷歌来说,这是个坏消息。

  谷歌本次用来测试的是一辆雷克萨斯SUV,事故发生于2月14日情人节,是被加州车管局DMV的文件披露的。根据车管局的文件,谷歌无人驾驶汽车在行驶到交叉路口时,为避免撞上路上的沙袋而变更车道,撞上了那条车道上的一辆公交汽车。不过因为谷歌无人驾驶汽车的车速只有2英里每小时,公交汽车的车速也不过15英里每小时,所以没有造成人员受伤或死亡,谷歌无人驾驶汽车的左侧车轮和挡板,以及一个传感器损坏。谷歌报告,明确说谷歌无人驾驶汽车承担事故的责任。

  1.谷歌无人驾驶汽车内的司机判断不会发生剐蹭,而速度稍快并从侧后方直行的公交汽车也没有减速。美国的驾驶员一般会主动避让,在车辆交汇的路口,一个手势或者眼神大家就会交错通过,显然事故中的公交车司机也没想到雷克萨斯SUV没有停止等其通过。

  2.事故发生的路口车辆并不多,谷歌无人驾驶汽车的车速已经很慢,所以车内司机没有切换到手动驾驶,另外如果公交汽车速度再快些也不可能会发生碰撞。

  3.美国往往用沙袋来挡住流动的水,所以缺水的加州用沙袋挡路也比较少见,维修排水道的堵路估计无人驾驶系统也很少遇到过,谷歌无人驾驶汽车判断出沙袋挡路进行了倒车,在变更车道的时候发生了本次事故。

  值得一提的是,所有车载导航系统都是通过太阳能提供电量,到当时为止是第一个将可持续资源融入到无人驾驶汽车的项目。

  无人驾驶系统供应商德尔福公司(Delphi Corp.),给奥迪Q5装上了雷达,摄像头和激光传感器,顺利控制它从旧金山开到了纽约,虽然大部分的旅程还是在高速上进行的,但德尔福公司表示,在99%的时间里都是它自己在驾驶。

  在旅途中,无人驾驶的奥迪从没超过限速,这比人类要靠谱得多。搞笑的是,路上碰到的一些司机,向这俩无人驾驶的奥迪和它的主人竖起了那个“国际通用的手指”,德尔福公司的首席技术官Jeff Owens笑道。

  。国防科大“自主驾驶技术”创新团队的戴斌教授说:“无人驾驶实验是在白天完成的,当天9时多从京珠高速公路长沙杨梓冲收费站出发,286公里路程开了3小时22分钟。“踩油门、刹车、转向、变道和超车等,都是由计算机系统控制的。我们只是给系统设定了一个最高时速110公里,此后怎么开、开多快都由它控制,车上人全部当乘客。”“当天遭遇了复杂的天气情况,部分路段有雾,在咸宁还突遇了降雨。”戴斌说,无人车确实经受起了实际的考验,包括一些复杂的交通状况和路段车道线不清等情况。“车子没有GPS等导航设备,完全是利用自身的环境传感器对道路标线的识别,进而依靠车载的智能行为决策和控制管理系统,实现了正常汇入高速公路的密集车流中自主驾驶。”据悉,此次实验中,无人车自主超车67次,成功超越其他行车道上车辆116辆,被其他车辆超越148次,实测全程自主驾驶平均时速87公里。

  中国智能车未来挑战赛自2009年启动以来已经举办多届,西安交通大学、上海交通大学、北京理工大学、湖南大学、清华大学、以及前面提到的国防科技大学均有参加。

  百度公布的路测路线显示,百度无人驾驶车从位于北京中关村软件园的百度大厦附近出发,驶入G7京新高速公路,经五环路,抵达奥林匹克森林公园,并随后按原路线返回。百度无人驾驶车往返全程均实现无人驾驶,并实现了多次跟车减速、变道、超车、上下匝道、调头等复杂驾驶动作,完成了进入高速(汇入车流)到驶出高速(离开车流)的不同道路场景的切换。测试时最高速度达到100公里/小时。而2016年3月31日,长安汽车与百度在北京正式签署智慧汽车战略合作协议。未来,长安汽车将携手百度在汽车智能化领域开展全面且深入的合作,为用户更好的提供独特性、开放式、创新性的智能化场景应用体验。

  据了解,未来长安汽车还会将百度旗下各类应用产品导入到现有的智慧汽车平台上,依托双方各自的优势进行更深入的合作,力求为车主搭建更为完善的人车互联服务平台。在宣布与长安汽车达成战略合作的同时,百度也正式对外发布了自己的“智慧汽车战略”。“智慧汽车”是百度在汽车产业的重要战略布局,是以智慧互联、智慧地图、智慧服务为发展趋势的全新生态系统。