那些一路驶来的无人驾驶汽车

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自从达芬奇猜想机器人汽车的存在时，人们便一直梦想着拥有无人驾驶汽车。随着微处理器和传感器体积更小，价格更加便宜，功能更为强大，加上配备精密的电子控制系统，无人驾驶汽车终于出现了。
到如今，谷歌的无人驾驶汽车--丰田Prius混合动力车的行驶里程已经超过了一个普通的加州司机。
让我们一起重温，无人驾驶汽车一路驶来的的重要历史瞬间。


瞥见未来
无人驾驶汽车的概念，是在1939年世界博览会上，通用汽车公司参展的“未来世界展览”中得到了广泛的曝光。其中汽车的设想是这样的--“日照充足，空气清新，平坦的绿色大路上，汽车将自动驾驶"。
“1953年，”历史学家Jameson Wetmore在《驾驶梦想》中写道，“通用汽车公司和美国广播公司研发了自动公路系统的比例模型，这使得他们在用电子方法来控制汽车的转向和车距的保持方面，迈出了第一步。”
1958年，Wetmore注意到，公司在测试一台前端加装“信号收集线圈”的1958年款雪佛兰时，“线圈”可以“感知道路中嵌入式电线的交流电信号，并依次相应地调整方向盘。”正如通用公司描述的那样，“汽车沿着两侧的基准线前进，并在循环掉头的线路中无人驾驶，还在每次到达线路尽头时通信交流。”


第一辆智能汽车
首先，作为月球漫游者的设想平台，斯坦福大学在20世纪60年代和70年代的研制车型（上图），只是一台简单的越野车，配备了一个摄像机和一根电缆进行远程线控。随着时间推移，机器车具备了更强大的信息和图像处理能力。Hans Moravec在1979年实现了当时机器车移动性的标志性成就：“机器车花费了五个小时，在无人为干预的情况下成功穿过了一间充满椅子的房间”。这台机器车成功打榜“有史以来最佳线控机器人”第十名，这次试验铺平了斯坦福大学研发无人驾驶的大众途锐汽车--Stanley的道路。
既然可以被称为第一辆真正的无人驾驶汽车--这意味着这辆机器车可以实时处理前方道路图像。它由S.Tsugawa和他的同事们于1977年在日本筑波市机械工程实验室揭晓。作为无人驾驶汽车的传奇人物，Ernst Dickmanns表示，车内配备了两个摄像头，并用模拟计算机技术进行信号处理。时速能达到30公里/小时（18.6英里/小时）的速度，但需要高架轨道的辅助。

VaMoRs和VAMP
20世纪80年代，德国航空航天工程师Ernst Dickmanns在慕尼黑联邦国防军大学开创了一系列项目，最终使他赢得了“无人驾驶汽车的先驱”的绰号。
在1987年，VaMoRs，配备了两个摄像头，8个16位英特尔微处理器和安装其他传感器与软件的主机，行驶大约20公里，时速超过90公里/小时（56英里/小时）。
七十年过去了，VaMP，依靠它的两个相机，实时进行100米范围内320*240像素的图像处理，可以识别道路标记，在车道内的相对位置和在场的其他车辆。在巴黎附近的试驾时，在模拟交通情况下时速高达130公里/小时（81英里/小时），甚至对能否安全变更车道进行了判断。接下来的一年，Dickmann的团队驾驶的奔驰S级无人驾驶汽车从德国的慕尼黑到丹麦的欧登塞行程11600多公里，最高时速1180公里/小时（112英里/小时）。根据Dickmanns的笔记，“约95％的路程……完全无人驾驶。“
这些无人车汽车的成功源于研究方向的重新定位，它们的控制方式从接收地下线缆的感应信号，转变为基于视觉系统的侧向引导。


图片：Ernst Dickmanns
“不动手”穿越全美
1995年，卡内基--梅隆大学机器人专家驾驶5 NavLab，1990年款的Pontiac Trans Sport，从匹兹堡到洛杉矶完成“不动手”穿越全美的旅行。
研究小组称车辆的附加装备包括“便携式计算机，安装在挡风玻璃上的摄像头，GPS接收器，以及其他一些辅助设备。汽车的98.2％行程是“百分百的无人驾驶”，只是在避障的时候人为进行了一点点帮助。最长无人干预路程约为70公里。
在抵达洛杉矶后，该小组见到了Jay Leno（美国脱口秀主持人）。Jay Leno调笑他们说：“因为酷爱开车，我才不会使用这项技术”。

盛大挑战
由于渴望促进无人驾驶汽车的发展，美国国防部高级研究计划局（DARPA）在2004年举行了无人驾驶汽车的第一次长途比赛。 15辆车参加首届大挑战赛，但参赛车辆距离通过150英里的Mojave完成比赛，都差得很远。卡耐基梅隆大学的红色赛车表现的最好，在沙尘暴中行驶了约7.3英里。直到这辆无人驾驶的悍马汽车在一处道路急转弯时，卡在了路堤上。


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herbie

雨太白

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变本加厉的挑战
明知山有虎，偏向虎山行。DARPA将2005年的大挑战赛的奖金翻了一番，悬赏200万美元。二十三支队伍站在了132英里赛道的起点，最终五支队伍穿过Mojave到达终点。这是一次具有挑战性的比赛，路程包括三条隧道，超过100圈的赛道以及有陡峭斜坡的险要通道。斯坦福大学的Stanley--一辆无人驾驶大众途锐（上图），完成了6小时54分钟的赛程，取得第一名。


大挑战赛迈向城市
DARPA通过在赛程中增添了一段60英里的城市环境，让新一届的大挑战赛变得更为困难了一点。八十九支队伍报名参赛，十一支最终参赛。赛程包括前乔治空军基地内4公里由水泥路障封闭的“街道”，使参赛者必须面对有载人车辆的路况。最终，卡耐基梅隆大学的Tartan Racing车队，以4小时10分钟完成全程，功臣就是这辆名叫”Boss“的雪佛兰太浩（上图）。

斯坦福大学的Sebastian Thrun（上图中与第二位完赛的赛车“Junior”合影的人）带领了无人驾驶汽车Junior的研发。学院的无人驾驶大众帕萨特以4小时29分钟的成绩完成比赛。在谈到大挑战赛赛车与谷歌的汽车车队之间的区别时，Thrun的笔记写到：”当遇到两车在路口相会或发生问题时，DARPA会人为暂停车辆 ，以确保车辆的安全顺利。虽然比赛中有一些交通堵塞的情况，但与谷歌汽车在旧金山闹市的表现比起来，小巫见大巫了。“

帕尔马大学的公路旅行
帕尔马的VISLAB承诺在2010年无人驾驶从帕尔马到上海，完成地理上最令人生畏的无人驾驶之旅，。此行在100天内横跨9个国家，16,000公里。在俄罗斯时（车辆发生第一个意外，还是人为错误），团队近乎创造了另一项纪录：得到无人驾驶汽车被交警开出的第一张罚单。团队记录中写到，“汽车躲过了罚单，原因不知是由于我们的拉丁文能言善辩，还是那位警官尴尬的不知道在罚单上写下什么罪名。”

爬山的Shelley奥迪的无人驾驶汽车TTS，由赢得Pikes Peak国际爬山赛的第一位女拉力车手Michele Mouton的名字命名。 Shelley，由Chris Gerdes和他的同事在斯坦福大学汽车研究中心进行设计，车内安装了全球定位系统，车轮转速传感器和牵引力控制算法器，使汽车可以稳定在极限车速运行。
汽车用时27分钟冲刺12.42英里，征服了Pikes峰顶。当然，17分钟的成绩低于人类的记录。但考虑了人类在1901年首次驾驶蒸汽动力的汽车花了九个多小时，才到达山顶时，这个成绩对于由计算机控制的汽车来说已经是非常美好的亮相了。
Shelley在Bonneville的盐池测试过程中。

该谷歌驾驶了
谷歌车队由七辆丰田Prius混合动力车组成，已累计行驶超过14万英里。自从2010年踏上道路以来，无人车行驶只存在偶然的人为干预。谷歌无人驾驶汽车计划由DARPA大挑战赛赛友Sebastian Thrum牵头进行。

汽车的数据来源是谷歌街景，并用汽车装备的相机，激光雷达以及雷达来确定其在地图上的的位置。该系统的工作非常出色;汽车已成功地驶过了旧金山的Lombard街（八个U型弯位于一个街区）、环Tahoe湖，甚至从Mountain View 开到了anta Monica（565.9km）。不必担心，总有个人坐在方向盘后面，以防万一。
谷歌，像其他无人驾驶汽车的倡导者认为的那样，相信这项技术会提高安全性，减少交通挤塞和减轻尾气排放。去年夏天，内华达州通过了一项法律，允许无人驾驶汽车行驶在省道上，进一步为无人驾驶汽车铺平了前进的道路。
内华达州州长布Brian Sandoval 从谷歌的无人驾驶汽车中下车。Sandoval 形容这是段”惊艳“的体验。

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