汽車無人駕駛技術(shù)的探討

李磊

◆摘 ?要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們消費(fèi)水平的不斷提高，汽車已成為生產(chǎn)生活中不可缺少的交通工具。根據(jù)市場供求關(guān)系的變化，汽車行業(yè)也在不斷改進(jìn)和發(fā)展各種技術(shù)。其中無人駕駛技術(shù)是重要的研究領(lǐng)域。無人駕駛技術(shù)是汽車產(chǎn)業(yè)未來重要的發(fā)展方向，當(dāng)然在研發(fā)過程中也面臨著諸多問題。因此，研究無人駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù)尤為重要。結(jié)合國內(nèi)外無人駕駛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出無人駕駛技術(shù)在發(fā)展過程中存在的問題，并對無人駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù)的研究提出相應(yīng)的策略。

◆關(guān)鍵詞：無人駕駛技術(shù);問題;策略;探討

無人駕駛汽車的基本原理是通過在車輛上安裝智能軟件，包括車載傳感器、雷達(dá)、GPS、路線導(dǎo)航等各種傳感設(shè)備，通過對周圍環(huán)境進(jìn)行感知，制定正確的導(dǎo)航路線，實(shí)時監(jiān)測路況，進(jìn)行智能信息處理，平穩(wěn)高效的運(yùn)行，達(dá)到預(yù)期目的地。隨著技術(shù)的升級和人工智能的普及和應(yīng)用，汽車無人駕駛技術(shù)在國內(nèi)外均得到了良好的發(fā)展，同時也相應(yīng)地出現(xiàn)了技術(shù)瓶頸問題。

無人駕駛技術(shù)是通過智能軟件和傳感裝置等實(shí)現(xiàn)的，通過在汽車上安裝人工智能軟件以及車載傳感器、雷達(dá)、GPS、路線導(dǎo)航等一些傳感裝置，通過這些傳感裝置對周邊環(huán)境的感知，將路況信息實(shí)時傳送到智能軟件并對這些信息快速處理，規(guī)劃正確合理的導(dǎo)航路線，使得汽車高效平穩(wěn)地行駛，安全到達(dá)目的地。隨著技術(shù)的進(jìn)步和人工智能的普及和應(yīng)用，汽車無人駕駛技術(shù)在國內(nèi)外得到了很好的發(fā)展，但同時也存在著相應(yīng)的技術(shù)瓶頸問題。

一、無人駕駛技術(shù)發(fā)展存在的問題

傳感裝置的環(huán)境適應(yīng)性、準(zhǔn)確性較差。傳感裝置可以說是無人駕駛汽車的“眼睛”，通過裝設(shè)在車上的傳感裝置對車輛外部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和感知，獲取外部環(huán)境信息，對采集到的信息進(jìn)行處理和分析，并將其傳輸?shù)接嬎銠C(jī)控制系統(tǒng)。計算機(jī)控制系統(tǒng)中的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)和障礙物監(jiān)控系統(tǒng)將根據(jù)傳感器傳送的信息下達(dá)執(zhí)行路線導(dǎo)航、避障等命令。這就要求傳感器監(jiān)測到的信息和圖像的質(zhì)量要高清晰度。車載攝像機(jī)的清晰度直接影響到傳感器系統(tǒng)的精度。目前，傳感器系統(tǒng)的準(zhǔn)確度普遍較低。這是因?yàn)椋阂环矫妫囕d攝像機(jī)的像素不高，圖像模糊;另一方面，車載攝像機(jī)一般采用傳統(tǒng)的光學(xué)相機(jī)，圖像的分辨率不能完全滿足信息質(zhì)量要求。此外由于外部環(huán)境變化多端，傳感器系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、實(shí)時性與環(huán)境適應(yīng)性較差，將會給無人駕駛車輛帶來巨大的安全隱患。

激光雷達(dá)的技術(shù)成本很高。如上所述，攝像機(jī)是識別、記錄道路狀況以及通過傳感器系統(tǒng)向計算機(jī)控制系統(tǒng)傳送路況信息的重要感知設(shè)備。由于這種感知裝置的精度不高，只能簡單地識別顏色、字體、路標(biāo)、交通信號等，它在監(jiān)測精度和范圍上遠(yuǎn)不如雷達(dá)和激光雷達(dá)等感知設(shè)備。雷達(dá)通過發(fā)射無線電波來監(jiān)測前方移動物體或障礙物的速度、距離和范圍，它具有比光學(xué)相機(jī)更高的識別度和準(zhǔn)確度、更寬的監(jiān)控范圍，但與此同時成本比光學(xué)相機(jī)更高。而相比于雷達(dá)，激光雷達(dá)的精度和實(shí)時性更高，它主要利用紅外傳感器工作，發(fā)射激光脈沖，感知物體的距離、速度和范圍，信息處理效率快、時間短，具有高分辨率和高精度，被稱為無人駕駛汽車最強(qiáng)大的外部傳感裝置。然而激光雷達(dá)的成本比雷達(dá)更高，激光雷達(dá)設(shè)置中的組件可以掃描三維視圖，高昂的成本限制了該技術(shù)在無人駕駛汽車領(lǐng)域的開發(fā)和推廣。

二、無人駕駛技術(shù)的發(fā)展對策

完善傳感器系統(tǒng)，增強(qiáng)環(huán)境感知的靈敏性。傳感器系統(tǒng)是無人駕駛汽車的基本設(shè)備系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的汽車駕駛中，依靠的是汽車駕駛員感知外部環(huán)境，了解路況信息，將眼睛看到的信息傳遞給大腦，通過大腦對這些信息進(jìn)行加工過處理，完成對車輛的控制以及安全駕駛。而無人駕駛汽車的“眼睛”則是汽車的傳感器系統(tǒng)。完善傳感器系統(tǒng)的功能，可以讓無人駕駛汽車實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的道路上靈活駕駛。而對道路信息的監(jiān)測是傳感器系統(tǒng)的核心。道路信息監(jiān)測是指通過各種傳感設(shè)備對車輛行駛的外部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。完善汽車的傳感器系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)控路況，幫助車輛避開障礙物、準(zhǔn)確定位以及合理規(guī)劃路線。在監(jiān)測定位中，選擇技術(shù)性能良好的傳感器，并將道路監(jiān)測和實(shí)時定位信息傳送到計算機(jī)控制系統(tǒng)，以保證無人駕駛汽車的正常安全行駛。

通過合理的設(shè)備組合使用可以提高傳感器的價格比。激光雷達(dá)具有高精度和高分辨率，單就其性能來說是無人駕駛汽車的首選設(shè)備。然而，激光雷達(dá)在無人駕駛汽車制造過程中的高成本將影響無人駕駛汽車的總體預(yù)算，不利于無人駕駛汽車的整體發(fā)展和推廣。所以考慮到成本，激光雷達(dá)并不適合應(yīng)用于無人駕駛汽車。而相比于激光雷達(dá)，雷達(dá)雖然感知外界的能力不如激光雷達(dá)，但其成本較低，適合應(yīng)用于無人駕駛汽車。例如，毫米波雷達(dá)與激光雷達(dá)功能相似，在惡劣的暴雨環(huán)境下仍能正常工作。

模擬真實(shí)環(huán)境，提高無人駕駛汽車的實(shí)用性。在無人駕駛汽車行駛的模擬過程中，在設(shè)定的環(huán)境中加入傳統(tǒng)的由真人駕駛的車輛，在這樣的環(huán)境中對無人駕駛汽車進(jìn)行功能測試，觀察和記錄無人駕駛汽車在實(shí)際道路上行駛時上傳到控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，通過人工智能軟件處理這些路線制定、實(shí)時導(dǎo)航和道路監(jiān)控等方面的信息，并進(jìn)行分析和監(jiān)控，通過分析結(jié)果判斷無人駕駛汽車在實(shí)際道路上行駛過程中是否存在問題。這樣將會大大提高無人駕駛汽車的實(shí)用性，此外還可以將無人駕駛汽車應(yīng)用于駕駛學(xué)校考試、競賽等。

三、結(jié)語

無人駕駛汽車是未來發(fā)展新方向，對無人駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，滿足人們的發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)安全出行、高效節(jié)能等目標(biāo)。

無人駕駛汽車是汽車行業(yè)未來發(fā)展的新方向。為滿足人們生產(chǎn)生活中的需要，實(shí)現(xiàn)安全出行、高效節(jié)能的目標(biāo)，無人駕駛技術(shù)的發(fā)展將會產(chǎn)生很大的作用。當(dāng)然在這個過程中，也將會遇到很多瓶頸，我們應(yīng)當(dāng)不斷創(chuàng)新，積極尋求突破點(diǎn)，促進(jìn)無人駕駛技術(shù)的發(fā)展。