淺析人工智能發(fā)展下無人駕駛汽車的發(fā)展

胡蓓紅 王中華

摘 要：自動駕駛汽車是一種智能汽車，也可以稱為輪子上的移動機(jī)器人。車內(nèi)的智能駕駛員專注于計算機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)自動駕駛。通過控制速度，車輛可以安全可靠地在道路上走。在本文中，我們簡要分析和總結(jié)了由于人工智能的發(fā)展自動駕駛汽車的發(fā)展，并對中國自動駕駛汽車的未來進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：人工智能;無人駕駛;研究發(fā)展

中圖分類號：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

所有的技術(shù)都是為了改善人們的生活，自動駕駛也不例外。來自人們的日常生活：自動駕駛汽車研究可以減少駕駛員疲勞和信號無知等交通事故。隨著人類生活質(zhì)量的提高，旅游業(yè)的規(guī)模越來越大，自駕游相對壓力小、方便，深受大家喜愛。研究自動駕駛讓人們更容易移動，不開車就不會礙事，減少“不知路”讓導(dǎo)航不會偏離最佳路線。這是可以做到的。

路線規(guī)劃是自動駕駛儀的重要組成部分。執(zhí)行計劃，接收來自感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，將車輛的控制和感知系統(tǒng)連接為一個整體。該計劃的目標(biāo)是在各種路況下最大限度地節(jié)省時間，根據(jù)最佳路線標(biāo)準(zhǔn)制定安全可靠的路線，并從頭到尾避免碰撞。路線規(guī)劃按類型可分為通用路線規(guī)劃和局部路線規(guī)劃。全球程序通過實施全球道路狀況地圖、規(guī)則分析和有關(guān)當(dāng)前交通狀況的信息來確定路線的最佳時間。總體規(guī)劃基于宏觀理論，可在研究道路和環(huán)境條件后實時更新。而局部路線規(guī)劃則是基于宏觀理論的更準(zhǔn)確可靠的規(guī)劃。

1 無人駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)

1.1 超聲波傳感器

20 000赫茲以上的超聲波振動頻率，超出人類聽覺的極限，在空氣中的波動小于17 mm，屬于近程雷達(dá)。超聲波射程的原理是由超聲波的傳播時間和電阻決定的。超聲波雷達(dá)是一種基于多普勒的X射線雷達(dá)。這種雷達(dá)被廣泛使用。它有大量的既定職位和固定職位。在超聲波上，一個方向只能檢測3～5 m，主要用于自動泊車。在機(jī)器人技術(shù)中，傳感器負(fù)責(zé)收集無人機(jī)所需的信息，包括對車輛本身及其環(huán)境的感知。

1.2 電磁波傳感器（毫米波雷達(dá)）

毫米波雷達(dá)是一種中距離雷達(dá)，主要通過頻率變化引起的電磁輻射來檢測物體的方向和速度。電磁波停留在空氣中，即使在此期間有障礙物，它們也會立即返回，但無線電波接收器即使接收到反射波也無法立即測量時間。

1.3 車載攝像頭

攝像頭識別駕駛環(huán)境中的其他車輛和行人、車道輔助線、交通標(biāo)志、移動和停車障礙物。單目相機(jī)精度低，容易上報。主要用于監(jiān)控交通信號燈和行駛中意外發(fā)生的移動障礙物，例如紅綠燈和行人和汽車，雙目攝像頭不需要知道障礙物是什么。只需通過計算即可測量距離。近處物體視覺差異大，遠(yuǎn)處物體視覺差異小。如果將手指放在身前，先閉左眼，再閉上右眼，可以感覺到手指在移動。

1.4 激光雷達(dá)

激光通過水平旋轉(zhuǎn)（5～20 Hz）掃描的信號的視差和相位差來測量距離。測量3d空間中每個像素和發(fā)射器的距離和方向。制作完整的3d模型。所有收集到的反射點坐標(biāo)的集合形成一個點云。激光雷達(dá)是目前最流行的雷達(dá)，其優(yōu)勢可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量，精度非常高。因為它發(fā)射單線激光并檢測360度旋轉(zhuǎn)，所以它創(chuàng)建了一個3d地形圖。

2 計算機(jī)系統(tǒng)

2.1 車載處理器

處理器是任何智能機(jī)器中最重要的設(shè)備，處理機(jī)器需要的所有系統(tǒng)和操作，結(jié)合人工智能、算法和大數(shù)據(jù)來確定和執(zhí)行最佳計劃。重要的要求是處理速度和響應(yīng)時間。為了在高速發(fā)生意外情況時將風(fēng)險因素降到最低，需要快速采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、反饋操作。

2.2 車道保持系統(tǒng)

車道保持系統(tǒng)主要用于通過攝像頭識別左右車道。使用計算機(jī)算法判斷汽車是否已經(jīng)離開道路并提醒輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)它回來了，或者用振動的方向盤警告司機(jī)。如果能在高處得到清晰的圖像，用相機(jī)拍照并不難。重要的是處理器的計算速度。如果響應(yīng)不靈敏，不能及時糾正錯誤，可能存在一些安全問題。

2.3 ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)

自動自適應(yīng)巡航系統(tǒng)讓車輛通過安裝在車輛前方的雷達(dá)檢測道路上的交通情況來控制速度，如果沒有危險，可以控制速度。系統(tǒng)通知車輛加速，該系統(tǒng)主要通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)油門來控制速度。

2.4 夜視系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要采用紅外成像技術(shù)，幫助駕駛員提前預(yù)知危險情況，在夜間或弱光條件下平穩(wěn)駕駛。有一個熱夜視系統(tǒng)，第一個使用紅外光通過輻照系統(tǒng)和攝像機(jī)識別紅外反射波，然后將數(shù)字作為圖像傳輸給司機(jī)。后者主要是發(fā)射由人、動物、駕駛等與其他物體不同，它收集信息并將其轉(zhuǎn)換為圖像，與其他物體不同，取決于它產(chǎn)生的熱量。夜視系統(tǒng)的成本相對較高，目前使用較多在高端汽車中，要想全面普及，既要降低研發(fā)成本，又不能降低質(zhì)量。

2.5 導(dǎo)航/定位系統(tǒng)

傳統(tǒng)的gps精度雖然不高，但本系統(tǒng)通過“車”的思維，減少誤差，提高精度，可以消除產(chǎn)生誤差的不可避免的原因（即大氣等的影響）。在衛(wèi)星上提供三維位置、速度等三維信息，定位精度在5 m以內(nèi)。

2.6 高精度地圖

高精度地圖可以精確到厘米，不僅可以顯示道路，還可以顯示兩側(cè)的標(biāo)志、交通燈和建筑物的位置。它將世界矢量化，創(chuàng)建一張地圖來定位車輛，預(yù)測其他車輛的軌跡，并重新設(shè)計最佳路線。無人駕駛汽車需要先進(jìn)的地圖才能真正“理解和感受”世界。沒有任何電子導(dǎo)航地圖能滿足自動駕駛汽車的需求，高科技地圖具有厘米級精度，而高科技數(shù)字地圖不同于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字地圖，不僅能反映大地理特征，還有零件的微生態(tài)細(xì)節(jié)。

3 無人駕駛汽車所面臨的法律問題

3.1 無人駕駛汽車獨(dú)立法人格地位之否定

首先，盡管自動駕駛汽車具有許多“類人格”的特性，比如自主能力和初級學(xué)習(xí)能力，這些特征的起源來自于人類從一開始就設(shè)定的編程規(guī)則，而它們的學(xué)習(xí)能力來自于最初移植的算法，沒有“能力”自主決策是建立在人為的自動駕駛系統(tǒng)之上的，自動駕駛系統(tǒng)不能具有獨(dú)立的法人資格，汽車也沒有理由具有獨(dú)立的法人資格，必須設(shè)計成合規(guī)，即無人駕駛汽車只能接受機(jī)器語言的命令和響應(yīng)，即由0和1組成的各種代碼，所以不了解合法的權(quán)利和義務(wù)，違背了他們的目的。即使從解決侵犯駕駛?cè)藱?quán)益的法律責(zé)任的角度來看，也不需要賦予獨(dú)立的法人地位。負(fù)責(zé)無人駕駛汽車。綜上所述，應(yīng)該否定無人駕駛汽車的獨(dú)立法人資格，將其定義為人類創(chuàng)造和設(shè)計的東西，或者稱為工具。

3.2 無人駕駛汽車責(zé)任主體不明

侵權(quán)責(zé)任的認(rèn)定必須與侵權(quán)行為的分析和侵權(quán)責(zé)任人的認(rèn)定有關(guān)。信息提供者、傳感器元件供應(yīng)商和產(chǎn)品消費(fèi)者，交通事故中的侵權(quán)責(zé)任與自動駕駛汽車本身的自主性和開放性密切相關(guān)，事故的復(fù)雜性可能是造成事故多方面的原因。

4 對無人駕駛汽車未來展望

4.1 朝對先進(jìn)性、實用性的展望

比如說相機(jī)可以很容易地顯示出它在物體識別方面的優(yōu)勢，但它無法檢測到遠(yuǎn)處的障礙物，并且高度依賴天氣和光線。激光掃描儀和毫米波雷達(dá)可以準(zhǔn)確測量距離，但可以識別物體。未來的技術(shù)肯定會通過去除粗糙如膠水來實現(xiàn)信息的深度融合來解決各種難題。此外，夜視和360度激光雷達(dá)技術(shù)需要大量設(shè)備。只有高端汽車才能接觸到這種先進(jìn)技術(shù)，而對于未來的發(fā)展，我們需要尋找降低成本和提高質(zhì)量的新技術(shù)。最后，我們知道自動駕駛技術(shù)是科學(xué)技術(shù)，先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)品結(jié)合具有不可忽視的可擴(kuò)展性和可移植性，在一個方向上，研究人員可以沉浸在他們的研究中，使用它們，或者告訴他們世界上沒有任何東西有來自不同行業(yè)的要求。就其意義而言，在性能上，我們必須擺脫對無人技術(shù)的人為控制，盡最大努力確保人們能夠安全生活，這也是無人技術(shù)至今沒有得到廣泛應(yīng)用的主要原因，而算法需要更多設(shè)計。

4.2 對無人駕駛物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的展望

科技是把雙刃劍，不僅給我們帶來了挑戰(zhàn)，讓我們過上方便、快捷、安全、舒適的生活。讓它更有價值。一個沒有駕駛的世界將會到來。我們需要改變我們所做的嗎？呈現(xiàn)問題是否是所有無人駕駛汽車都可以形成一個單一的網(wǎng)絡(luò)。如果兩輛車想要交互，可以通過這個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信號進(jìn)行溝通，雙方協(xié)調(diào)后采取行動，這樣你就可以實時看到從上海開往北京的汽車。本地車輛通過，這個技術(shù)怎么實現(xiàn)，我覺得無人駕駛汽車投入使用后，先架設(shè)局域網(wǎng)（LAN），然后通過互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)鏈接成廣域網(wǎng)，車輛在北京地區(qū)，局域網(wǎng)（LAN）就是從北京監(jiān)控，隨著車輛的經(jīng)過，這允許機(jī)器和機(jī)器之間的直接通信。第二個問題：無人機(jī)最困難的任務(wù)之一是安全，那么是否可以安裝一個外部設(shè)備來幫助汽車與行人進(jìn)行通信？我不認(rèn)為這項技術(shù)很難實現(xiàn)，類似一個顯示屏的效果，但是連接在車外提醒乘客。

5 總結(jié)

無人駕駛作為一項顛覆性的突破性技術(shù)，孕育著巨大的市場，各國企業(yè)相互競爭，各國政府積極合作。我們即將進(jìn)入無人駕駛時代，在這種背景下，中國企業(yè)主動出擊無疑是好事，可以廣泛應(yīng)用于協(xié)同作戰(zhàn)、自主巡邏、戰(zhàn)場救援等領(lǐng)域，移植到諸如飛機(jī)和船舶，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

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