斯卡林三国演义中曾这样描述诸葛亮所造的木牛流马:“方腹曲头,一脚四足,头入领中,舌着于腹。载多而行少,独行者数十里。牛仰双辕,人行六尺,牛行四步。每牛载十人所食一月之粮,人不大劳,牛不饮食。”意思是木牛流马代替牲畜驮运货物,人不必费力,它可以自己走,又不需要饮食。
三国距今约1800年,罗贯中写三国时大概是700年前,这差不多是世界上对无人驾驶技术最早的幻想了。他怎么也不会想到,他为了突出诸葛亮的性而进行的夸张描述,在700年后的今天,正大踏步的发展,并成为现实。
罗贯中“幻想”的第一次亮相可以追溯到1921年,那时无线电的应用已经很普遍,用无线电遥控汽车的想法也随之而出。因为无线电信号容易受到干扰,经常会把无线电波放送到其他的接收器上,所以无线电控制汽车都有一个操作员,操作员跟随汽车发送操纵指令,同时实时监控和处置汽车可能遇到的情况。大致做到了“人行六尺,牛行四步,人不大劳,牛不饮食。”的样子
针对这一应用,在1939年的纽约世界博览会上,通用向数百万参观者展示了一个名为“Futurama”(未来世界)的作品,向当时的人们展示了对未来汽车及交通的想法——自动化高速公路,即未来的汽车采用无线电控制,使用电力驱动,带有集成电缆的“专用”高速公路提供了电磁场,可以传输动力来推动汽车行驶。
这个想法当时看起来很先进,不过却和现在的主流思想相悖,在二战结束后就不了了之了。新的无人驾驶技术,从改造公路的上脱离出来,向着发展机器视觉的技术方向前进。
与无线电的应用一样,新的无人驾驶研究方向来自于计算机的普遍应用。20世纪60年代,计算机科学技术开始迅猛发展,计算机变得更小、更加可靠、功能更强大,它能完成很多复杂的任务:如图像处理,运算等,这为无人驾驶技术的发展创造了条件。
1977年,日本开发出了第一个基于摄像头来检测导航信息的自动驾驶汽车。这辆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,但需要高架轨道的辅助。这是所知最早的开始使用视觉设备进行无人驾驶的尝试,由此翻开了无人驾驶新的一页。
装配摄像机、测距仪、碰撞传感器、驱动电机以及编码器,并通过计算机控制。具备一定人工智能,能够自主进行感知、环境建模、行为规划和控制,成了无人驾驶的通用框架。
无人驾驶技术仍然在研发阶段,谷歌实验室在2007年就开始了无人驾驶汽车研究的各项筹备工作截止到2015年11月,谷歌无人驾驶汽车共完成了209万公里的路测,但是仍没法量产,因为车辆配件仍然造价过高。诸如特斯拉、福特等公司的无人驾驶技术也仍然处于研发当中。
无人驾驶技术在国内的发展较晚,1992年国防科技大学成功研制出中国第一辆红旗系列无人驾驶汽车;经过一系列的努力和研制,直到2011年7月14日,首次在高速上实现长沙到武汉约286km的全程无人驾驶实验,成为了首个中国自主研制的无人驾驶车辆,突破了在复杂交通状况下的自主驾驶的新纪录。
与无人机不同,无人汽车行驶在有障碍物的地面,而不是立体空旷的空中,所以安全性是我们首要关注的地方。安全不只是依赖于计算机的视觉判断,更依赖于汽车的基础配备。
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