初学者无人驾驶汽车

关于无人驾驶汽车的新闻不断,但是在这方面到底发生了什么呢? 无人机如何驾驶? 谁生产的? 他们为什么还不开车穿过大街? 让我们尝试将所有东西都放在架子上。

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Lyft无人机的早期版本

什么是无人驾驶车


这是一款装有自动控制系统的汽车,无需人工干预即可从A点移动到B点。

无人驾驶车辆如何工作


为了到达目的地,无人驾驶车辆必须知道路线,了解环境,遵守交通规则并与行人和其他道路使用者正确互动。 为了满足这些要求,无人机使用以下技术:

  • 相机 :视觉识别物体,例如道路标记和标志
  • 雷达 :识别前方和后方的障碍物和物体,并确定到它们的距离
  • 激光雷达 :类似于雷达,但更清晰,可让您检测汽车周围的物体(360度全视角)
  • AI(人工智能) :机器的大脑。 它处理来自摄像头和传感器的数据,驾驶汽车并做出决策。

自治程度


一家名为SAE International的组织已经做好了良好的工作,并规范了5个级别的自治权,市场上的所有参与者都遵守这些自治权:

  • 级别0-无自动化 :驾驶员必须控制一切-方向盘,制动器和油门。 普通车。
  • 级别1-驾驶员辅助 :汽车有助于减速或加速。 带有巡航控制系统的汽车-仅在1级左右。
  • 级别2-部分自动化 :汽车可以同时控制加速和制动,但是一个人必须监视情况并准备好进行控制。 级别2最引人注目的示例是特斯拉。
  • 级别3-有条件的自动化 :汽车可以完全控制运动,但有时可能需要控制。 有传言说,2018年的奥迪A8能够做到所有这些,但是到目前为止还没有任何评论。
  • 级别4-高度自动化 :知道级别3可以做的一切,但也可以应付更困难的交通状况。 通常,您可以放开方向盘而什么也不做,但是如果汽车无法做出决定,它将通知您并平稳地停在路边。 Waymo或Aptiv等公司宣布了第四个级别。
  • 级别5-完全自动化 :完全自主,不需要人工参与。 机器本身会在任何情况下做出决定,方向盘可能不存在。

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自治级别0到5

主要市场参与者


大多数汽车制造商意识到无人驾驶汽车的未来,并急于开设新部门并购买初创公司。 除了汽车制造商之外,不仅许多初创公司都参加了比赛,谷歌,Yandex和苹果等IT巨头也参加了比赛。 这是最基本的。

通用马达


作为领先的汽车制造商之一,通用汽车花了很多钱来保持无人驾驶汽车的领先地位。 2016年,他以超过10亿美元的价格收购了正在开发无人机的初创公司Cruise Automation。 在2018年,Cruise分别从软银和通用汽车获得了22.5亿美元和11亿美元的投资。 为了进一步占领自主市场,通用汽车还收购了激光雷达制造商。 通用汽车正在旧金山测试其无人机,并计划扩展到纽约。 无人机的首次商业旅行计划于2019年进行。

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Waymo(技术负责人)


最早的创业公司成立于2009年。 目前,它被认为是最先进的无人驾驶汽车。 Waymo的价格为1750亿美元 (!),已经用克莱斯勒,本田和捷豹汽车行驶了1000万英里。 最近,Waymo宣布计划再购买62,000辆菲亚特克莱斯勒(Fiat Chrysler),以购买未来的付费无人出租车。

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优步


在Waymo提起非常严重的诉讼之后,Uber有点动摇。 然后他们在一次事故后错开,结果导致一个人死亡。 但是,Uber并没有放弃,并与沃尔沃和戴姆勒等合作伙伴从丰田那里筹集了5亿美元的投资。 暂时,Uber无人机不会独立驾驶,而是由驾驶员驾驶,同时在高清地图中将城市数字化。 大概在将来,Uber会将无人驾驶车辆整合到出租车服务中。

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Lyft(出租车服务,竞争对手Uber)


与Uber的积极扩张和营销相比,Lyft的方法更具针对性。 Lyft与曾经濒临破产的Aptiv合作。 他们在一起在拉斯维加斯进行了超过5,000次无人驾驶飞机旅行(共20辆汽车)。 订购Lyft出租车时,乘客可以选择无人出租车。

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特斯拉


特斯拉对无人驾驶的未来有完全不同的看法。 伊隆·马斯克(Elon Musk)认为,该无人机只能在一个摄像头上工作(毕竟,一个人只用一双眼睛就能控制汽车),而无需激光雷达。 尽管特斯拉汽车具有自动驾驶功能,但它们仍然处于自动驾驶的第3级,并且由于自动驾驶而发生的事故也很多。

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百度


自2014年以来,百度一直在摇摆中国本土的无人机船。 在2017年,它宣布了Apollo,这是一个用于无人驾驶车辆的开源平台。 百度的目标是从2019年到2020年大规模生产无人驾驶汽车,但在许多AI专家离开公司(包括陆奇)后,其机会被撼动了。

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为什么这么久?


Waymo成立于2009年,直到现在他们或多或少已经准备好进行商务旅行(甚至在阳光明媚的加利福尼亚州)。 也就是说,将近10年之后。 为什么这么久? 尽管无人驾驶技术竞赛在过去5年中加速了,但所有公司都遇到了常见问题:

激光雷达


激光雷达本质上是一个激光系统,它不断旋转并“发射” 360度激光,并给出了到我们设法测量的每个点的距离。 这是一个清晰的视频:


不幸的是,激光雷达要花很多钱(1件起价50万卢布),而他们在无人驾驶汽车中需要很多(2至5件)。 无法摆脱它,因为仅雷达和摄像机不足以清楚地浏览地形。

各种公司都在努力降低激光雷达的成本,并生产一种新型的廉价固态激光雷达(不带旋转元件),但是此类产品仍在开发中。

AI(人工智能)


如上所述,人工智能是汽车的心脏。 AI通过摄像头确定对象,尝试猜测是谁(狗,人,汽车,道路标志等),行人和其他汽车的行为方式。 为了使这种人工智能发挥作用,工程师“喂”了他大量的数据,以便可以对这些数据进行特殊算法的训练。 输入数据的质量越高,算法将越有效。

尽管算法已经发展了很多,但它们仍然像一个2岁的孩子一样愚蠢。 一个明显的例子是Uber无人机的事故(由于一个人死亡),该算法无法识别路上的人(在其他情况下,因为驾驶员没有时间去注意他)。 但是,除了一个人之外,还必须“看到”许多其他物体-每辆汽车,道路标志,交通信号灯,能够确定车道和许多其他事物。

天气状况


老实说,在降雪或大雨条件下,几乎没有人能正常驾驶车辆。 麻省理工大学除外。 他们学习了如何在汽车下方的道路上导航。


制图


简单的地图和简单的GPS精度(3-10米的误差)不适用于无人机,汽车需要以厘米精度来了解其位置。 尽管无人机具有一堆传感器,但仍需要获得有关周围区域的准确信息(道路标记的几何形状,道路边界,最近的道路标志等)。 所有这些信息都在所谓的HD卡中。

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Google Street View的其中一辆车

为了使制图保持最新状态,特殊制图汽车 (带有摄像头和激光雷达的特殊汽车)必须沿着街道行驶并将其“数字化”。 因此,随着无人机竞赛的到来,制图竞赛开始了在诸如Here,TomTom,DeepMap,lvl5,Carmera,Google等公司之间的竞争。 在21世纪,数据是新的黄金。

基础设施


无人驾驶车辆需要新的道路基础设施。 不仅是基础设施,还有智能基础设施,其中汽车不仅可以与基础设施本身(标志,交通信号灯等)进行通信,还可以与其他汽车进行通信 。 以下是一些基本术语:

  • V2V(车辆到车辆) -汽车彼此之间直接交换信息
  • V2I(车辆到基础设施) -汽车与道路基础设施交换信息
  • V2P(车辆到行人) -汽车与行人交换信息(例如,汽车看到行人的智能手机并知道有人了)

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例如,一辆汽车在高速公路上行驶,前方300m的路标上写着“我就是这样一个标志,我在那儿。” 无人驾驶汽车将能够提前了解未来情况,并根据此信息计划其行动。

人类信任


人们仍然不真正相信无人驾驶汽车。 根据路透社和益普索的研究,只有38%的男性和17%的女性表示,他们会在无人驾驶的车辆中感到舒适。 实际上,这并不奇怪,无人驾驶汽车的技术还很年轻,人们没有时间去适应它。 汽车制造商和初创企业尚未赢得人们的信任。

接下来是什么?


我们正在目睹无人驾驶车辆如何缓慢地出现在我们的道路上。 在未来的五年中,我们不太可能将它们视为一种普遍现象:算法和基础架构都还没有增长。 但是,随着V2V / V2I的出现,可能会出现无人驾驶车辆的特殊区域,在那里可以呼叫普通的Uber / Yandex并开车工作半小时。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN431758/


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