無人駕駛汽車是智能汽車的一種，也稱為輪式移動(dòng)機(jī)器人，主要依靠車內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實(shí)現(xiàn)無人駕駛的目標(biāo)。

據(jù)湯森路透知識產(chǎn)權(quán)與科技最新報(bào)告顯示，2010年到 2015年間，與汽車無人駕駛技術(shù)相關(guān)的發(fā)明專利超過22,000件，并且在此過程中，部分企業(yè)已嶄露頭角，成為該領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。

什么是無人駕駛技術(shù)？

汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)是一種通過實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)無人駕駛的智能汽車運(yùn)行技術(shù)，它依靠人工智能、視覺計(jì)算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)技術(shù)中的若干技術(shù)協(xié)同合作，讓汽車上的車載電腦可以在沒有任何人類主動(dòng)的操作下，自動(dòng)安全地操作汽車運(yùn)行。

在汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)中，按照從低端到高端一般可以分為：非自動(dòng)、部分功能的自動(dòng)化、多個(gè)功能聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)化、有限的自動(dòng)駕駛以及完全的自動(dòng)駕駛幾個(gè)等級。伴隨著科技的發(fā)展，完全的汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)將會(huì)在不久的將來得到實(shí)現(xiàn)。

自動(dòng)駕駛原理

汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過攝像頭采集路面情況的圖像（或者在雷達(dá)和激光探測器的協(xié)助下判斷距離），利用車輛自動(dòng)駕駛技術(shù)的圖像分析程序?qū)Ξ?dāng)前環(huán)境作出判斷，發(fā)出相應(yīng)的指令進(jìn)而控制車輛的行駛狀態(tài)改變。具體實(shí)施步驟如下：

1：用高精度攝像頭采集路面信息（或者雷達(dá)，激光等距離傳感器同時(shí)測量出路面異常信息的距離）

2：將圖像信息和距離信息傳送至車輛控制中心，道路信息經(jīng)過處理后將指令發(fā)送至車輛控制單元。

3：車輛控制單元依據(jù)第二步的指令進(jìn)行車輛行駛狀態(tài)的改變的操作。而在這一系列的指令判斷技術(shù)中采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

關(guān)鍵技術(shù)

人工智能、視覺計(jì)算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)技術(shù)是汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)中常用的集中技術(shù)，利用這些技術(shù)可以獲取車輛行駛過程中道路上的信息，這些信息獲取的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系著汽車自動(dòng)駕駛的安全性。將以上技術(shù)進(jìn)行概括總結(jié)，可以分為以下四項(xiàng)：

傳感器技術(shù)：傳感器技術(shù)直接聯(lián)系著現(xiàn)實(shí)世界與汽車控制系統(tǒng)，而傳感器技術(shù)又包含圖像傳感器和距離傳感器。在自動(dòng)駕駛功能的汽車中常見單攝像頭、多攝像頭，多普勒雷達(dá)（短距離雷達(dá)、遠(yuǎn)距離雷達(dá)，激光雷達(dá)），GPS定位裝置等，正式這些傳感器構(gòu)成了汽車自動(dòng)駕駛的眼睛，看清道路上的種種。

車輛電子技術(shù)：汽車電子的特點(diǎn)就是可靠，安全，穩(wěn)定。而汽車電子中的中央處理器必須要滿足以上要求，同時(shí)能夠處理多個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)。只有這樣才能利用汽車的“大腦”（中央處理器）將采集到的信息（傳感器獲取）通過“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”（CAN總線）達(dá)到控制“四肢”（四個(gè)輪子的制動(dòng)、加速和轉(zhuǎn)向）的目的。

操作控制技術(shù)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將處理結(jié)果與操作硬件結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)加速減速、剎車停車、變向避讓，以及人機(jī)對話等等，通過自動(dòng)駕駛技術(shù)中的操作控制系統(tǒng)，可以使無人駕駛汽車具備了替代人工操縱的能力，其主要完成數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)判斷和車輛狀態(tài)調(diào)整的功能。

網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)：無人駕駛汽車要能上路，必須具備與互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)聯(lián)絡(luò)和道路環(huán)境識別功能，包括車與車的聯(lián)絡(luò)對話、車與衛(wèi)星通訊、車與天氣預(yù)報(bào)的聯(lián)絡(luò)、車與交通指揮網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)，才能正確識別和選擇道路、正確服從交通警察的指揮、正確決定通過交叉路口、正確避讓危險(xiǎn)和安全行車。而這些信息的獲取和處理必須通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的傳輸，而在信息的傳輸過程中，信息的安全性也需要特別的注意。

經(jīng)過近些年的發(fā)展，車輛自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)獲得了巨大的提高，相信全自動(dòng)汽車駕駛技術(shù)在不久的將來會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。然而，汽車自動(dòng)駕駛?cè)匀贿€經(jīng)受天氣的挑戰(zhàn)，擬人化的挑戰(zhàn)和效率、價(jià)格、實(shí)用性的挑戰(zhàn)。

目前世界上領(lǐng)先的無人駕駛技術(shù)廠商：

百度

百度在 2015 年開始一直在公開測試其自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)，并在當(dāng)年的 12 月與寶馬合作的寶馬 3 系列完成了 18.3 英里的路線（現(xiàn)在已經(jīng)與寶馬結(jié)束合作），包括車道變換和掉頭。百度在 2016 年面向公眾也做了一系列測試，據(jù)說會(huì)即將推出面向市場的產(chǎn)品并計(jì)劃在 2021 年批量生產(chǎn)。

nuTonomy

nuTonomy 是 2013 年從麻省理工走出的一家位于波士頓的創(chuàng)業(yè)公司。2016 年 8 月，nuTonomy 在新加坡啟動(dòng)了出租車自動(dòng)駕駛的項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，并計(jì)劃將試點(diǎn)擴(kuò)展到老家波士頓。

去年 12 月，nuTonomy 獲得了2000 萬美元的風(fēng)頭，投資方包括新加坡政府和福特公司執(zhí)行董事長 Bill Ford 創(chuàng)立的一家風(fēng)投基金 Fontinalis Partners。

Uber

Uber 雖在在去年 9 月在匹茲堡進(jìn)行了聲勢浩大的無人駕駛測試，但它的排名并不高。在沒有取得自動(dòng)駕駛測試許可證的情況下，Uber 去年在舊金山啟動(dòng)了自動(dòng)駕駛試點(diǎn)，并引發(fā)了巨大的爭議。在當(dāng)局撤消了其 16 輛沃爾沃自動(dòng)駕駛汽車的注冊之后，Uber 離開了加州轉(zhuǎn)向了亞利桑那州，但很快在測試中發(fā)生了一起車禍。

今年 1 月，Uber 和戴姆勒達(dá)成合作。最近 Uber 被 Google 指責(zé)其盜竊了其無人駕駛技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)，讓 Uber 再度陷入到危機(jī)當(dāng)中。

本田
本田在加州擁有自動(dòng)駕駛測試許可證，但僅限在 2016 年前，目前他們可能會(huì)于 Google 旗下的 Waymo 進(jìn)行合作。

ZF

作為德國的一家公司，美國前總統(tǒng)奧巴馬曾經(jīng)參觀了 ZF 的避免碰撞和自動(dòng)駕駛做技術(shù)。前首席執(zhí)行官 Sommer 在 2017 年 CES 展上將其自動(dòng)駕駛系統(tǒng) ProAI 與 nVidia 的PX2 處理平臺商業(yè)化之后大大提高了分?jǐn)?shù)。ZF 是第一家將nVidia 計(jì)算平臺投入生產(chǎn)的公司。預(yù)計(jì)在 2020 年前后，ProAI 將出現(xiàn)在量產(chǎn)車中。

豐田
相對其他公司來說，豐田的無人駕駛戰(zhàn)略顯得比較保守，但該公司仍然做出了在未來五年投資 10 億美元的計(jì)劃。豐田的研究重點(diǎn)是如何使汽車不會(huì)發(fā)生碰撞。

Navigant 認(rèn)為豐田的制造能力很強(qiáng)大，并擁有完整的自動(dòng)駕駛車輛生產(chǎn)資源和專業(yè)技能。

特斯拉

旨在于用無人駕駛維持高股價(jià)的特斯拉的排名出人意料的低，Navigant 懷疑其無法達(dá)到第四級技術(shù)的能力。

特斯拉現(xiàn)在正在建造新的車型來改善特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，并將系統(tǒng)改名為 Autopilot 2。特斯拉要在 2017 年計(jì)劃要把車從洛杉磯開到紐約。

2015 年 Autopilot 首次被應(yīng)用后，特斯拉汽車的碰撞率下降了 40%，但 Navigant 認(rèn)為一系列致命的事故發(fā)生后，特斯拉的這一技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)、國家公路交通安全管理局表示，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)并沒有什么錯(cuò)，因?yàn)樗緳C(jī)有足夠的時(shí)間進(jìn)行干預(yù)并避免事故。但如同 Navigant 報(bào)告指出的那樣，有一些司機(jī)會(huì)濫用系統(tǒng)并進(jìn)行其它一些事物。

Navigant 也懷疑特斯拉在沒有激光雷達(dá)技術(shù)的情況下實(shí)現(xiàn)第四級別的完全自動(dòng)駕駛技術(shù)。特斯拉反對這一技術(shù)的理由是激光雷達(dá)太貴了，Google 定制的激光雷達(dá)成本高達(dá) 8 萬美元，如果要在特斯拉的全部汽車上安裝該技術(shù)將會(huì)大大提高成本。

標(biāo)致雪鐵龍

標(biāo)致雪鐵龍目前是歐洲的第二大汽車制造商，并計(jì)劃在 2020 年前在路上擁有完全無人駕駛的汽車。2015 年 10 月，他們的自動(dòng)駕駛汽車曾經(jīng)在巴黎和波爾多駕駛了 360 英里。

前年提到的 ZF 將會(huì)為標(biāo)致雪鐵龍?zhí)峁┫鄼C(jī)、雷達(dá)和軟件技術(shù)，這些車將會(huì)在 2018 年上路。

現(xiàn)代

現(xiàn)代已經(jīng)開始研發(fā)高級駕駛助理系統(tǒng)，在 2016 年的新款伊蘭特中就加入了車道保持助手功能?，F(xiàn)代計(jì)劃在2020年的成車中加入自動(dòng)駕駛功能，但是完全自動(dòng)駕駛需要等到 2030 年。

在 2017 年的 CES 上，現(xiàn)代展示了自動(dòng)駕駛汽車 Ioniq 電動(dòng)車原型。

特爾斐

作為一家汽車電子零部件供應(yīng)商，特爾斐計(jì)劃于 2022 年發(fā)布面向大眾的自動(dòng)駕駛汽車。特爾斐改裝的自動(dòng)駕駛奧迪在 2015 年的時(shí)候就已經(jīng)完成了美國全境之旅。

2016 年 11 月，特爾斐還跟Intel簽下訂單，同意購買 Intel 生產(chǎn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)專用處理器。Intel 最近剛剛花費(fèi) 153 億美元受夠了自動(dòng)駕駛技術(shù)公司Mobileye。

特爾斐是本次排行中得分最高的汽車零部件供應(yīng)商，僅用了 3 年時(shí)間就排到前列。

沃爾沃

沃爾沃表示將會(huì)逐漸為車輛加入半自動(dòng)駕駛技術(shù)，到2020年實(shí)現(xiàn)「deathproof（死亡防御）」的目標(biāo)。作為 Drive Me 自動(dòng)駕駛項(xiàng)目的一部分，沃爾沃的自動(dòng)駕駛汽車將在哥德堡、瑞典、倫敦三地開始測試。

此外，沃爾沃也將在中國主導(dǎo)一項(xiàng)名為「高級自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)」的項(xiàng)目，100 名志愿者將參與無人駕駛的 Volvo XC90s 的公路測試，截至目前尚未公布開測時(shí)間。

沃爾沃和 Uber 去年 8 月份達(dá)成 3 億美元協(xié)議童工開發(fā)自動(dòng)駕駛汽車，目前相關(guān)車輛已經(jīng)在美國亞利桑那州的路上行駛，不過上周開在路上的 Uber 自動(dòng)駕駛汽車因事故翻車了。

Google Waymo

Google 的無人汽車駕駛項(xiàng)目Waymo 也只獲得了第 7 名的位置，自 Google 在 2009 年啟動(dòng)自動(dòng)駕駛項(xiàng)目以來，Waymo 已經(jīng)駕駛了超過 200 萬英里。

Waymo 目前正在和菲亞特·克萊斯勒合作，有報(bào)道說他們會(huì)在 2017 年年底啟動(dòng)機(jī)器人出租車服務(wù)，該公司將會(huì)制造車內(nèi)所有的硬件，并有可能把激光雷達(dá)的價(jià)格下降 90%。

Waymo 自己并不會(huì)生產(chǎn)車輛，而是向合作伙伴提供自主駕駛平臺。

寶馬

寶馬已經(jīng)在其豪華車上發(fā)布了先進(jìn)的架勢輔助技術(shù)，如圖中的寶馬 7 系和 5 系。其 DriverAssistant Plus 技術(shù)包括車道輔助、停車輔助和交通堵塞輔助等技術(shù)。

寶馬計(jì)劃在 2021 年發(fā)布一款完全自主駕駛汽車，并將于剛剛被英特爾收購的 Mobileye 合作。

大眾

大眾自 2006 年以來一直在研究自動(dòng)駕駛技術(shù)，旗下的奧車品牌奧迪是 2012 年在內(nèi)華達(dá)州首個(gè)獲得自主駕駛汽車執(zhí)照的公司，并在加州也獲得了牌照。

2015 年，奧迪 A7 從硅谷到拉斯維加斯的路程中在自動(dòng)駕駛模式下行駛了 550 英里。近日宣布與 nVidia 合作并計(jì)劃在 2020 年推出自動(dòng)駕駛汽車。

戴姆勒

戴姆勒在梅賽德斯 S 級和 E 級轎車中安裝了一套半自動(dòng)駕駛的系統(tǒng)。

戴姆勒計(jì)劃在 2020 年前開發(fā)自動(dòng)駕駛的卡車。Navigant 認(rèn)為戴姆勒有成為無人駕駛技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者，但作為高端品牌可能會(huì)于普通大眾離很遠(yuǎn)。

雷諾-日產(chǎn)

雷諾-日產(chǎn)已經(jīng)發(fā)了自動(dòng)駕駛功能的汽車 ProPILOT，可以讓汽車在高速公路上自動(dòng)駕駛。雷諾-日產(chǎn)計(jì)劃在歐洲、美國和中國推出 ProPILOT，其目標(biāo)是在 2020 年實(shí)現(xiàn)完全自主技術(shù)前逐漸在 ProPILOT 中增加自動(dòng)駕駛技術(shù)。

通用汽車

通用汽車在 2016 年以 5.81 億美元的價(jià)格收購了自動(dòng)駕駛技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司 Cruise Automation。

通用汽車首席執(zhí)行官 Mary Barra 在 12 日表示該公司將會(huì)在密歇根州開始雪佛蘭無人駕駛電動(dòng)車的測試，該公司還會(huì)在亞利桑那和舊金山測試。她對媒體表示通用將會(huì)專注于在不同路況下測試無人駕駛技術(shù)以確保安全。

福特

福特的目標(biāo)是在 2021 年前推出完全無人駕駛汽車，現(xiàn)在福特的無人駕駛車隊(duì)被調(diào)整為 100 輛，目前正在亞利桑那、密歇根和加利福尼亞測試。

福特表示要讓更多的人能夠買得起無人駕駛汽車。

中國的無人駕駛技術(shù)發(fā)展史：

中國自主研制的無人車——由國防科技大學(xué)自主研制的紅旗HQ3無人車，2011年7月14日首次完成了從長沙到武漢286公里的高速全程無人駕駛實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了中國自主研制的無人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄，標(biāo)志著中國無人車在復(fù)雜環(huán)境識別、智能行為決策和控制等方面實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)突破，達(dá)到世界先進(jìn)水平。

紅旗HQ3無人車由國防科技大學(xué)自主研制，2011年7月中旬它從京珠高速公路長沙楊梓沖收費(fèi)站出發(fā)，歷時(shí)3小時(shí)22分鐘到達(dá)武漢，總距離286公里。實(shí)驗(yàn)中，無人車自主超車67次，途遇復(fù)雜天氣，部分路段有霧，在咸寧還遭逢降雨。
紅旗HQ3全程由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制車輛行駛速度和方向，系統(tǒng)設(shè)定的最高時(shí)速為110公里。在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)測的全程自主駕駛平均時(shí)速為87公里。國防科技大學(xué)方面透露，該車在特殊情況下進(jìn)行人工干預(yù)的距離僅為2.24公里，僅占自主駕駛總里程的0.78%。
從20世紀(jì)80年代末開始，在賀漢根教授帶領(lǐng)下，2001年研制成功時(shí)速達(dá)76公里的無人車，2003年研制成功中國首臺高速無人駕駛轎車，最高時(shí)速可達(dá)170公里；2006年研制的新一代無人駕駛紅旗HQ3，則在可靠性和小型化方面取得突破。此次紅旗HQ3無人車實(shí)驗(yàn)成功創(chuàng)造了中國自主研制的無人車在復(fù)雜交通狀況下自主駕駛的新紀(jì)錄，這標(biāo)志著中國在該領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
到2020年，駕駛員將不必再為汽車追尾而煩惱，“無人駕駛汽車將通過自身的雷達(dá)系統(tǒng)檢測與前車的距離，如果與前車距離過近，汽車將會(huì)自動(dòng)剎車。”
到2030年，駕駛員基本上可以在較復(fù)雜路況下只控制方向盤或只踩油門和剎車了，因?yàn)榘胱詣?dòng)駕駛技術(shù)會(huì)在大多數(shù)車輛上得到應(yīng)用，那時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)設(shè)置路線或自動(dòng)進(jìn)行油門和剎車的配合。
國家自然科學(xué)基金委員會(huì)稱，中國自主研發(fā)的無人駕駛汽車2013年將測試從北京行駛到天津，2015年將測試從北京行駛到深圳。
百度無人駕駛汽車

2014年7月24日 ，記者從百度證實(shí)，百度已啟動(dòng)無人駕駛汽車研發(fā)計(jì)劃。
根據(jù)規(guī)劃，該無人駕駛汽車可自動(dòng)識別交通指示牌和行車信息，具備雷達(dá)、相機(jī)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航等電子設(shè)施，并安裝同步傳感器。車主只要向?qū)Ш较到y(tǒng)輸入目的地，汽車即可自動(dòng)行駛，前往目的地。在行駛過程中，汽車會(huì)通過傳感設(shè)備上傳路況信息，在大量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)時(shí)定位分析，從而判斷行駛方向和速度。
百度方面證實(shí)，百度已經(jīng)將視覺、聽覺等識別技術(shù)應(yīng)用在無人汽車系統(tǒng)研發(fā)中，負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的是百度深度學(xué)習(xí)研究院。
清華無人駕駛汽車
90年代初期清華大學(xué)開始研究無人駕駛車輛的相關(guān)技術(shù)。90年代后期，清華大學(xué)研發(fā)的無人駕駛試驗(yàn)平臺THMR系列無人車問世。
2003年，清華大學(xué)研制成功THMR-V（Tsinghua Mobile Robot-V）型無人駕駛車輛，能在清晰車道線的結(jié)構(gòu)化道路上完成巡線行駛，最高車速超過100km/h。

2008年，由中國工程院李德毅院士帶隊(duì)組成了清華大學(xué)智能車團(tuán)隊(duì)，清華大學(xué)智能車團(tuán)隊(duì)是隸屬于清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能方向，共有老師、博士生等二十余人。主要從事汽車無人駕駛的研發(fā)，具體涉及圖像識別、導(dǎo)航定位、車輛改造，人工智能軟件算法等。目前已經(jīng)多條開放道路無人駕駛實(shí)驗(yàn)，無人駕駛行駛里程超過30萬公里，在國內(nèi)人工智能領(lǐng)域?qū)儆陧敿馑?，有較高知名度。清華大學(xué)智能車團(tuán)隊(duì)多次參加 中國智能車未來挑戰(zhàn)賽，并取得第二、第三的優(yōu)秀成績。

總結(jié)：目前無人駕駛技術(shù)仍在不斷進(jìn)步和完善的階段，技術(shù)成熟度并不完美，有很多安全隱患，就像之前媒體報(bào)道的google、百度無人車事故那樣，技術(shù)還沒有給人安全感，讓很多人對無人駕駛前景看淡！其實(shí)不然，電子發(fā)燒友小編覺得，無人駕駛技術(shù)前景仍是美好的，技術(shù)的突破和進(jìn)步也指日可待，畢竟對于投入了很多資金和人力物力的廠商而言，他們是這個(gè)技術(shù)實(shí)實(shí)在在的推動(dòng)者，相信未來五到十年，無人駕駛技術(shù)和方案的完善，無人駕駛汽車隨處可見！到時(shí)候真是科技改變生活的時(shí)候了！作為一個(gè)觀察者，我們需要擦亮眼睛，凡事客觀對待，不要跟風(fēng)，做好一個(gè)正確的態(tài)度對待無人駕駛，給技術(shù)開發(fā)者一些耐心，加油，無人駕駛者！

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