汽車無人駕駛技術的探討

李磊

◆摘 ?要：隨著科學技術的不斷發(fā)展和人們消費水平的不斷提高，汽車已成為生產生活中不可缺少的交通工具。根據市場供求關系的變化，汽車行業(yè)也在不斷改進和發(fā)展各種技術。其中無人駕駛技術是重要的研究領域。無人駕駛技術是汽車產業(yè)未來重要的發(fā)展方向，當然在研發(fā)過程中也面臨著諸多問題。因此，研究無人駕駛汽車的關鍵技術尤為重要。結合國內外無人駕駛技術的發(fā)展現狀，提出無人駕駛技術在發(fā)展過程中存在的問題，并對無人駕駛汽車的關鍵技術的研究提出相應的策略。

◆關鍵詞：無人駕駛技術;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、GPS、路線導航等各種傳感設備，通過對周圍環(huán)境進行感知，制定正確的導航路線，實時監(jiān)測路況，進行智能信息處理，平穩(wěn)高效的運行，達到預期目的地。隨著技術的升級和人工智能的普及和應用，汽車無人駕駛技術在國內外均得到了良好的發(fā)展，同時也相應地出現了技術瓶頸問題。

無人駕駛技術是通過智能軟件和傳感裝置等實現的，通過在汽車上安裝人工智能軟件以及車載傳感器、雷達、GPS、路線導航等一些傳感裝置，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)劃正確合理的導航路線，使得汽車高效平穩(wěn)地行駛，安全到達目的地。隨著技術的進步和人工智能的普及和應用，汽車無人駕駛技術在國內外得到了很好的發(fā)展，但同時也存在著相應的技術瓶頸問題。

一、無人駕駛技術發(fā)展存在的問題

傳感裝置的環(huán)境適應性、準確性較差。傳感裝置可以說是無人駕駛汽車的“眼睛”，通過裝設在車上的傳感裝置對車輛外部環(huán)境進行監(jiān)測和感知，獲取外部環(huán)境信息，對采集到的信息進行處理和分析，并將其傳輸到計算機控制系統(tǒng)。計算機控制系統(tǒng)中的車輛導航系統(tǒng)和障礙物監(jiān)控系統(tǒng)將根據傳感器傳送的信息下達執(zhí)行路線導航、避障等命令。這就要求傳感器監(jiān)測到的信息和圖像的質量要高清晰度。車載攝像機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)的準確度普遍較低。這是因為：一方面，車載攝像機的像素不高，圖像模糊;另一方面，車載攝像機一般采用傳統(tǒng)的光學相機，圖像的分辨率不能完全滿足信息質量要求。此外由于外部環(huán)境變化多端，傳感器系統(tǒng)的準確性、實時性與環(huán)境適應性較差，將會給無人駕駛車輛帶來巨大的安全隱患。

激光雷達的技術成本很高。如上所述，攝像機是識別、記錄道路狀況以及通過傳感器系統(tǒng)向計算機控制系統(tǒng)傳送路況信息的重要感知設備。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、交通信號等，它在監(jiān)測精度和范圍上遠不如雷達和激光雷達等感知設備。雷達通過發(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，它具有比光學相機更高的識別度和準確度、更寬的監(jiān)控范圍，但與此同時成本比光學相機更高。而相比于雷達，激光雷達的精度和實時性更高，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大的外部傳感裝置。然而激光雷達的成本比雷達更高，激光雷達設置中的組件可以掃描三維視圖，高昂的成本限制了該技術在無人駕駛汽車領域的開發(fā)和推廣。

二、無人駕駛技術的發(fā)展對策

完善傳感器系統(tǒng)，增強環(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現在復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備對車輛行駛的外部環(huán)境進行監(jiān)測。完善汽車的傳感器系統(tǒng)，實時監(jiān)控路況，幫助車輛避開障礙物、準確定位以及合理規(guī)劃路線。在監(jiān)測定位中，選擇技術性能良好的傳感器，并將道路監(jiān)測和實時定位信息傳送到計算機控制系統(tǒng)，以保證無人駕駛汽車的正常安全行駛。

通過合理的設備組合使用可以提高傳感器的價格比。激光雷達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備。然而，激光雷達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，激光雷達并不適合應用于無人駕駛汽車。而相比于激光雷達，雷達雖然感知外界的能力不如激光雷達，但其成本較低，適合應用于無人駕駛汽車。例如，毫米波雷達與激光雷達功能相似，在惡劣的暴雨環(huán)境下仍能正常工作。

模擬真實環(huán)境，提高無人駕駛汽車的實用性。在無人駕駛汽車行駛的模擬過程中，在設定的環(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行功能測試，觀察和記錄無人駕駛汽車在實際道路上行駛時上傳到控制系統(tǒng)的數據，通過人工智能軟件處理這些路線制定、實時導航和道路監(jiān)控等方面的信息，并進行分析和監(jiān)控，通過分析結果判斷無人駕駛汽車在實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用性，此外還可以將無人駕駛汽車應用于駕駛學?？荚?、競賽等。

三、結語

無人駕駛汽車是未來發(fā)展新方向，對無人駕駛汽車的關鍵技術進行開發(fā)，滿足人們的發(fā)展需求，實現安全出行、高效節(jié)能等目標。

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