人工智能之无人驾驶汽车

自动驾驶汽车，又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。我们理想的无人驾驶汽车是无需人类操作即能从地点A行驶到地点B，不管途中环境多复杂天气多恶劣都由机器自己完成。无人驾驶汽车的核心在于无人驾驶技术，如果说汽车工业是制造业的皇冠，那么无人驾驶技术就是皇冠上的明珠。无人驾驶汽车需要多门技术整合才能实现，它并非是一项单一的新技术，其中包括雷达、激光雷达、摄像头、GPS、计算机视觉、决策系统、操作系统、高精地图、实时定位、机械控制、能耗散热管理等等。尽管无人驾驶汽车看起来很科幻，但实际上梦想正在照进现实。一.无人驾驶汽车的原理无人驾驶从感知到决策到执行，分别通过传感器，控制器，执行器来实现。针对无人驾驶汽车自动化的程度一般可以分为6个级别，按照自动化程度从低到高顺序分别为Level0到Level5。Level0：无任何自动化驾驶功能，行驶过程完全依靠人类司机控制汽车，包括汽车启动、行驶过程中的各种环境状况的观察、各种操作决策等等。简单来说，需要人类控制驾驶的汽车都属于这个级别。Level1：单一功能自动化，行驶过程中将部分控制权交给机器管理，但是司机仍然需要把控整体。比如自适应巡航、应急刹车辅助、车道保持等等。司机手脚不能同时脱离控制系统。Level2：部分自动化，行驶过程中司机和汽车共享汽车控制权，在某些预设环境下司机能够完全脱离控制系统，但司机需要随时待命，且需要在短时间内接管汽车。Level3：有条件自动化，在有限情况下实现自动行驶。比如在高速路上机器完全负责整个汽车的操控，司机可以完全完全脱离控制系统，司机需要随时待命，但有足够的预警时间。Level4：高度自动化，在特定道路限定下行驶过程中无需司机介入。司机仅需要设置好起点和终点即可，剩下的交由汽车自行控制。Level5：完全自动化，在任何环境中行驶都无需司机介入。司机仅需要设置好起点和终点即可，剩下的交由汽车自行控制。二.无人驾驶汽车的结构无人驾驶车由车、线控系统、传感器、计算单元等组成，如图2.1所示。车作为无人驾驶的载体，是无人驾驶车最基础的组成部分。除了车本身之外，还需要车上安装有线控系统。有别于传统汽车通过机械传动的方式控制汽车，线控系统通过电信号来控制汽车，这种方式显然更适合电脑控制。无人驾驶车还配备了数目众多的传感器，包括激光雷达、摄像机、毫米波雷达、超声波雷达、GPS、IMU等。传感器是无人驾驶车的眼睛，负责感受外部环境。计算单元则是无人驾驶车的大脑，传感器获取的信息经过计算单元的计算之后，输出一条可以供汽车安全行驶的轨迹，控制汽车行驶。作者：谢明佐作者简介：谢明佐，开塔机器人创始人。文章节选自开塔机器人《人工智能典型应用》，有删减改动。

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