機(jī)遇與不確定性交織

對(duì)于創(chuàng)造未來的城市，充斥著各種想法、熱烈的討論、堅(jiān)定的見解。這一愿景的一個(gè)重要方面是自動(dòng)駕駛汽車。這項(xiàng)技術(shù)將影響我們生活的方方面面。我們的旅行方式，我們的生活方式，創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)和就業(yè)，同時(shí)顛覆其它領(lǐng)域。世界在迅速發(fā)展，我們需要?jiǎng)?chuàng)新以適應(yīng)這新的方式。大城市的車輛擁有量在下降，居民發(fā)現(xiàn)打車服務(wù)更方便。隨著網(wǎng)上購物的增加，商場和百貨商店都在為生存而戰(zhàn)。忙碌的生活方式正日益依賴于食品配送服務(wù)。隨著網(wǎng)上銷售的增多，創(chuàng)新的配送服務(wù)和包裝配送成為主流的技術(shù)趨勢。毫無疑問，它將改變我們現(xiàn)在的生活?，F(xiàn)在是時(shí)候超越潛力和查看在實(shí)施真正自動(dòng)駕駛的進(jìn)程中，我們處于什么位置；以及如何將自動(dòng)駕駛技術(shù)從“數(shù)據(jù)收集模式”轉(zhuǎn)向大規(guī)模部署用于日常生活。

讓我們從首臺(tái)Waymo汽車看看我們?cè)谧詣?dòng)駕駛技術(shù)演變中取得的進(jìn)展?？纯疵绹永Ｄ醽喼荩ㄎㄒ槐幻绹囕v管理局DMV強(qiáng)制披露測試自動(dòng)駕駛車輛報(bào)告的州）。28家公司報(bào)告了結(jié)果。這些公司采用自動(dòng)駕駛模式共行駛超過200萬英里，遇到了73,550次脫離（即系統(tǒng)將控制交給安全駕駛員，或者安全駕駛員必須介入以使汽車安全行駛）。每行駛1000英里平均脫離5次，或每行駛200英里脫離1次。有了這一致性，加州DMV放寬了規(guī)則，自動(dòng)駕駛模式下行駛的汽車將不配備安全駕駛員。這是個(gè)重大的轉(zhuǎn)變，迄今為止唯一被授予此許可證的公司是Waymo。加州最近還允許輕型卡車自動(dòng)駕駛，其中包括小型貨車、皮卡車、多用途貨車和步進(jìn)式貨車。這在報(bào)告中的可見性，同時(shí)在對(duì)公民進(jìn)行教育方面提供了巨大的優(yōu)勢；還需要更多的細(xì)節(jié)來得出有意義的結(jié)論。例如，如果公司報(bào)告由于感知問題而發(fā)生的脫離，當(dāng)前的DMV規(guī)則不強(qiáng)制公司報(bào)告對(duì)發(fā)生故障（或重復(fù)故障）的對(duì)象標(biāo)識(shí)或分類。在缺乏驗(yàn)證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn)流程或方法的情況下，在提高公眾對(duì)技術(shù)的信任方面，報(bào)告的效力是有問題的。

在太平洋彼岸，中國將成為最大的自動(dòng)駕駛汽車市場。McKinsey的報(bào)告稱，“在2040年，自動(dòng)駕駛汽車可能占到乘客里程的66%，出行服務(wù)產(chǎn)生1.1萬億美元的市場收入，自動(dòng)駕駛汽車的銷售產(chǎn)生0.9萬億美元的市場收入”。

2017年12月，北京率先出臺(tái)了城市道路上自動(dòng)駕駛汽車的政策，上海緊隨其后。隨后，北京在2018年2月啟用了首個(gè)自動(dòng)駕駛汽車測試設(shè)施。測試設(shè)施占地面積13.3萬平方米。這些有趣的地面模擬真實(shí)生活的測試環(huán)境，在城市和鄉(xiāng)村道路上經(jīng)歷了大量靜態(tài)和動(dòng)態(tài)交通場景。中國政府已投入大量的資金和資源，鼓勵(lì)企業(yè)開發(fā)最先進(jìn)的技術(shù)，以在這市場快速成長。中國希望定位為引領(lǐng)自動(dòng)駕駛汽車市場的技術(shù)領(lǐng)袖。

歐盟(EU)明確肯定了自動(dòng)駕駛車輛的優(yōu)勢及影響的普遍性。各國強(qiáng)有力的合作，確保廣泛的部署具有一致性和通用性，鼓勵(lì)在不同國家大規(guī)模部署自動(dòng)駕駛技術(shù)。這在《維也納道路交通公約》中顯而易見，該公約要求對(duì)跨界交通進(jìn)行一致的管制。它進(jìn)一步加強(qiáng)了建立連接城市的公路的一致性，使之有利于自動(dòng)駕駛測試。此外，歐盟還推出了一項(xiàng)計(jì)劃，允許無人駕駛卡車在兩年內(nèi)在城市之間運(yùn)行。減少運(yùn)輸時(shí)間和燃料費(fèi)用是許多預(yù)期的好處之一。讓我們來看一看歐盟的一些國家。德國，通常被認(rèn)為是傳統(tǒng)汽車公司的發(fā)祥地，是最早合法化自動(dòng)駕駛汽車上路的國家之一，但需要有安全駕駛員。荷蘭迄今不僅在歐洲而且在全球領(lǐng)先，現(xiàn)在允許無人駕駛和控制的測試自動(dòng)駕駛車輛。瑞典提供了平臺(tái)測試小型公共汽車，多家公司廣泛而雄心勃勃地推出了自動(dòng)駕駛巴士。歐盟研究、科學(xué)和創(chuàng)新專員Carlos Moedas說：“不久，擁有一輛非自動(dòng)駕駛汽車就像擁有一匹馬一樣?！彼羞@些國家都在一個(gè)共同的框架下開展工作，歐洲正在通過制定一項(xiàng)納入自動(dòng)駕駛的全國戰(zhàn)略，建立一個(gè)更安全和更有效的道路網(wǎng)絡(luò)。

傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛車輛的關(guān)鍵部件。傳感器能夠探測車輛路徑中的物體，并充當(dāng)自動(dòng)駕駛車輛的眼睛。讓我們看看自動(dòng)駕駛技術(shù)核心的一些傳感器。

相機(jī)是分類和紋理解釋的能手。今天的相機(jī)是商業(yè)上最可行的傳感器選擇。CMOS圖像傳感器是相機(jī)的主要器件，已長足發(fā)展到拍攝漂亮的照片和自拍。這些傳感器已從僅視覺傳感器發(fā)展到觀察+感知。它們是用于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、交通燈識(shí)別等功能的主要傳感器。這傳感器數(shù)據(jù)將重要的信息傳遞到汽車的決策過程中。目前，用于自動(dòng)駕駛車輛的CMOS圖像傳感器具備非常先進(jìn)的功能，能夠高效地處理所有駕駛場景，包括一些獨(dú)特的角落。

高動(dòng)態(tài)范圍是個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。這是傳感器在同一幀中看到最暗部分和最亮部分的能力；不過飽和或欠飽和。換句話說，傳感器必須不受環(huán)境光變化的影響，比如突然暴露在明亮的陽光或反射下，或者在日光下進(jìn)出隧道。今天，像安森美半導(dǎo)體這樣的公司在提供最高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)的圖像傳感器方面是獨(dú)一無二的。自動(dòng)駕駛的另一個(gè)趨勢是更高分辨率的傳感器。這是由自動(dòng)駕駛汽車需要看得更遠(yuǎn)同時(shí)有能力檢測各種大小的物體所推動(dòng)的。本質(zhì)上，它增加物體每度像素?cái)?shù)的能力，從而使自動(dòng)駕駛算法更高效地進(jìn)行物體檢測和分類。

L3級(jí)和更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛汽車對(duì)硬件和軟件做出決策的依賴程度很高，否則需要由人類決策。這也使他們更容易受到攻擊。因此在組件級(jí)即傳感器增加了網(wǎng)絡(luò)安全等功能。安森美半導(dǎo)體正推出首個(gè)含網(wǎng)絡(luò)安全功能的汽車級(jí)圖像傳感器。

激光雷達(dá)(LiDAR)公司也獲得了投資者的廣泛關(guān)注。這技術(shù)被認(rèn)為是非常理想的自動(dòng)駕駛汽車，但有非常高的價(jià)格標(biāo)簽。LiDAR創(chuàng)造三維點(diǎn)云的能力使它有別于其他感知技術(shù)。Waymo通過引入內(nèi)置的LiDAR改變了競爭環(huán)境，這不僅可以檢測行人，而且還可以評(píng)估行人面朝哪個(gè)方向以及將朝哪個(gè)方向移動(dòng)。這也使汽車能夠看到行人或騎自行車的人發(fā)出的手勢，并相應(yīng)地調(diào)整駕駛行為。距離、分辨率和旋轉(zhuǎn)/幀速率是選擇LiDAR類型的其他關(guān)鍵參數(shù)。今天的LiDAR能看到200米以外。其概念不僅是對(duì)道路上的物體進(jìn)行檢測，而且還具有分類能力，為決策系統(tǒng)提供反饋，并根據(jù)需要改變航向。物體的反射率也至關(guān)重要。雖然現(xiàn)在的LiDAR能夠探測遠(yuǎn)距離反射率高的物體，但仍致力于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測極低反射率。

雷達(dá)，常討論的又一種傳感器，是未來自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵。它們的獨(dú)特性在于在黑暗和所有天氣條件下運(yùn)行。毫米波(MmWave)是一類利用短波電磁波的特殊雷達(dá)技術(shù)，開始廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛。

雷達(dá)系統(tǒng)通過捕獲反射信號(hào)，可以確定物體的距離、速度和角度。毫米波系統(tǒng)工作在76-81 GHz (對(duì)應(yīng)波長約4毫米)，將能檢測到零點(diǎn)幾毫米的運(yùn)動(dòng)。這在汽車領(lǐng)域提供前所未有的準(zhǔn)確性。它支持精確測量車輛與其周圍車輛/物體之間的距離。另一個(gè)改進(jìn)是使設(shè)計(jì)更緊湊，省去大天線。

自動(dòng)駕駛車輛是最受期待的創(chuàng)新之一，距其完全實(shí)現(xiàn)而等待的時(shí)間越來越短。隨著這項(xiàng)技術(shù)的普及，總體影響（無論是正面還是消極的）肯定是顯著的。有一件事是肯定的，我們將會(huì)有有趣的旅程。