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一组图表说清自动驾驶汽车的前世今生与未来

2017-10-11 Michael Dunn 阅读:
众所周知,自动驾驶汽车是汽车行业的新宠,但自动驾驶汽车并不是21世纪才出现的。在1939年纽约的世界博览会上,美国通用汽车公司(GM)的Futurama首次向世人展示了对未来自动驾驶的构想,这是世界关于自动驾驶汽车的最早记录。可以说,GM是自动驾驶的鼻祖。本文的一组图表生动地呈现了自动驾驶汽车的前世、今生与未来。

人类关于自动驾驶的梦想始于上世纪二十年代。E9Uednc

美国通用汽车公司(GM)称得上是自动驾驶汽车的鼻祖,在1939年纽约世界博览会上,其Futurama首次向世人展示了对未来自动驾驶的构想。E9Uednc

1958年GM试验性地在一辆雪佛兰汽车上装了一个“相位传感器拾波线圈”,它可以检测道路上电线的交流电,从而相应地调整方向盘。E9Uednc

1977年S. Tsugawa及其同事在日本Tsukuba机械工程实验室研制出带2个摄像头的自动驾驶汽车,使用模拟计算机技术进行信号处理。E9Uednc

1987年,Ernest Dickman在VamoRs中用了2个摄像头、8个16位英特尔微处理器及各种传感器和软件,以90km/h的速度行驶了大约20公里。E9Uednc

1994年,Ernest 的VaMP以130km/h的速度在模拟交通状况下行驶,能够识别道路标志并了解自己在行驶道路中的相对位置以及其它车辆的存在,还能判断是否可以安全变道。E9Uednc

F2_BeginningE9Uednc

技术挑战

要实现汽车的自动驾驶,主要面临三大技术挑战:感测、处理和反应。其中感测和反应利用现有的技术就可以实现,真正严峻的挑战是处理。E9Uednc

F3_ChallengeE9Uednc

自动驾驶进入2000年

美国为了使自己的军事技术水平超越自己的政治宿敌,专门成立了国防高级研究计划局(DARPA),它有一个更远大的目标是加强军事自动化。E9Uednc

为使自动驾驶的梦想更快地变为现实,DARPA于2004年举办了第一届自动驾驶汽车远程竞赛。100万美元的资金,只吸引到了15个参赛者,最后竟然没有一辆参赛车跑到终点!成绩最好的是卡奈基梅隆Red Team Racing车队一辆名为Sandstorm的悍马车,只跑了7.5英里,与全程142英里相去甚远。E9Uednc

2005年,DARPA将奖金提高到诱人的200万美金,当然,驾驶路况也变得更复杂:3个隧道、100次转弯以及一个陡坡。斯坦福的自动汽车Stanley在23个参赛者中脱颖而出,赢得了比赛,132英里耗时6小时54分钟。E9Uednc

F4_MillenniumE9Uednc

谷歌投身自动驾驶

从Pribot到Google X到Waymo,谷歌在自动驾驶汽车领域的努力和成绩有目共睹。E9Uednc

F5_Google_XE9Uednc

下图显示了谷歌在柯克兰、山景城、凤凰城及奥斯汀四个城市设置试点,2016年6月到2016年11月自动驾驶及人工驾驶的里程数,以及平均每星期自动驾驶的里程数。里程基数从2009年开始。E9Uednc

F6_MilesE9Uednc

自动驾驶背后的科技

汽车是利用哪些技术绕过障碍物、自动转弯并遵守交通规则从而实现自主驾驶呢?E9Uednc

其实说起来很简单,只需三大部件:视频摄像头、处理计算机和传感器。E9Uednc

摄像头通常安装在后视镜与前面挡风玻璃中间,或在车轮罩拱的位置,用于读取交通灯和路标信息,并监测障碍物。E9Uednc

处理计算机包括多个配有图形处理器和多核计算机的处理站,分析来自不同传感器的数据,从而对方向盘、加速及刹车进行控制。E9Uednc

然后就是种类繁多的传感器,包括雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、测距传感器和位置相关的传感器等。E9Uednc

汽车发烧友对这些技术一定是耳熟能详了。E9Uednc

F7_WheelsE9Uednc

自动驾驶奔向未来

美国咨询公司BCG的深度研究显示,到2035年,全自动汽车全球销量可能达到1200万辆,半自动汽车将达1800万辆,25%的新车市场可能将由带自动功能的汽车占领。E9Uednc

预计从2025年到2035年,半自动及全自动汽车市场可增长420亿到770亿辆。E9Uednc

F8_FutureE9Uednc

到2025年,预计全球半自动汽车市场规模将达290亿英磅,全自动汽车市场规模将达48亿英磅。E9Uednc

F9_Market_2025E9Uednc

下图显示了全球不同公司在自动驾驶技术方面拥有的专利个数。E9Uednc

F10_Patent_FilingsE9Uednc

下图列出了几大汽车厂商预计发布测试或商用自动驾驶汽车的日期。E9Uednc

F11_LaunchE9Uednc

下面的柱形图预测了从2016年至2030年英国自动驾驶汽车按自动化等级的市场渗透情况。E9Uednc

F12_PenetrationE9Uednc

SAE自动驾驶汽车分级指的是汽车在没有人工干预的情况下自主驾驶的能力。下图简单明了地说明了L0~L5的汽车分别都达到了何种自动化程度。E9Uednc

F13_SAE_LevelE9Uednc

读者朋友,如果你能耐心地读完这篇文章,我相信一定已经对自动驾驶汽车的发展历史及未来趋势了然于胸了。E9Uednc

原文刊登在EDN美国网站,参考链接Infographic exposes autonomous car history,由Jenny Liao编译整理。E9Uednc

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Michael Dunn
Michael Dunn是EDN前主编。多年来他一直从事汽车、医疗、工业、通信和消费电子的设计,涵盖模拟、数字、微电子和软件领域。
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