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超级解密：无人驾驶是如何炼成的( 二 )


我还清楚记得第一次搭乘无人驾驶汽车 ， 虽然分别列坐驾驶座和副驾驶的两位彪形大汉破坏了一点科幻感 ， 但是看着无人操控的方向盘自己旋转 ， 遇到红灯自己刹车 ， 突然出现了行人车辆还懂得自己避让 ， 我仍然像体验了一场大型魔术一样 ， 产生了难以形容的震撼 ， 迫不及待想掀开魔术幕布一窥背后的奥秘 。
超级解密：无人驾驶是如何炼成的
本文插图
02 那无人驾驶是怎么实现的呢？
无人驾驶是个非常前沿的研究方向 ， 新闻不少 ， 但系统性介绍这门技术的书并不多 ， 而且寥寥数本当中 ， 大部分还都是科普性质的 ， 缺乏理论知识层面的介绍 ， 难以深入了解背后原理 。 有这方面需要的同学 ， 我推荐《智能驾驶技术：路径规划与导航控制》 。
这是一本硬核的书 ， 读完这本书 ， 你会对无人驾驶的完整流程能够有一个清晰的了解 。 以下内容是我读完《智能驾驶技术：路径规划与导航控制》以后 ， 自己的理解归纳：
要实现无人驾驶 ， 需要准备三件宝物 ， 高精度地图、传感器和车辆控制系统 。
地图一这项好理解 ， 无人驾驶也好 ， 有人驾驶也好 ， 最终都是把车子从起始地开到目的地 ， 关键就是要“认路” 。 过程我们都很熟悉了 ， 需要借助地图导航 。 无人驾驶也同样需要地图导航 ， 但是 ， 无人驾驶使用的地图和我们普通的导航地图不太一样 ， 是高精度地图 。
有什么不同呢 ， 回想一下 ， 我们的导航地图主要是标识了各种地点 ， 也就是地理信息 ， 但是对于行车相关的信息 ， 譬如交通灯、交叉路、车道规则和道路水平等等 ， 大多是缺乏的 。
高精度地图一方面对准确性要求更高 ， 通常需要结合GPS、遥感影像等等测量仪器的结果绘制 。 另一方面是补充了这些行车信息 ， 甚至对于特殊的车道还做了细致的划分 ， 譬如路口转弯、匝道、小路 ， 都作了分别的标识 。
高精度地图需要包含这么多信息 ， 制作成本当然很高 ， 但无人驾驶有了高精度地图 ， 认路就容易的多了 ， 实时计算要求也一下下降很多 。
无人驾驶的第二件宝物就是传感器 。 传感器应该无人驾驶在外形上的标志 ， 现在无人驾驶的车辆 ， 一般都会戴一顶高高的“帽子” ， 这顶“帽子”就是一种传感器 。 人类开车需要眼观六路耳听八方 ， 无人驾驶想开车同样也需要耳目 ， 传感器就是无人驾驶的耳目 。
有人可能会不太理解 ， 为什么有了高精度雷达还需要传感器呢？在真实环境中开车和游戏里不一样 ， 是不能够“背板”的 ， 行车路上会出现各种意想不到的障碍物需要实时观察 ， 这里的障碍物不仅指狭义的路障 ， 还包括前方出现的行人 ， 和后方突然加速的车辆等等 。
哪怕是最简单的红绿灯 ， 我知道这里有红绿灯 ， 那现在究竟是红灯还是绿灯 ， 我该继续行车还是赶紧刹车呢 ， 这都需要通过传感器观察情况 。 新手司机上路应该都有一个感觉 ， 就是忙乱 ， 要观察的东西太多 ， 人尤如此 ， 更遑论无人驾驶 。
为了准确捕捉各种环境信息 ， 无人驾驶使用了多种的传感器来捕捉各类环境信息 ， 包括高清摄像头、红外传感器、激光雷达、毫米波雷达等等 ， 能够捕捉的光信号不仅限于可见光 ， 而且具备360度环视视觉 。 应该说 ， 在环境信息捕捉方面 ， 无人驾驶所具备的能力已经超过了人类 。
【超级解密：无人驾驶是如何炼成的】 最后一项是最核心的一项 ， 也是最难的一项 ， 就是这个车辆驾驶系统 。
准确来说 ， 车辆驾驶系统分为软件和硬件两个部分 ， 无人驾驶的车辆首先需要对车辆进行硬件改造 ， 这应该很好理解 ， 你必须得让无人驾驶系统能够控制油门、刹车和方向盘 ， 然后才能谈无人驾驶对吧 。 这是硬件层面的车辆驾驶系统 ， 在软件层面 ， 就是无人驾驶的“大脑”了 。


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