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Google无人驾驶车背后故事:从九曲花街的挑战开始

不仅仅是九曲花街,只要你居住在旧金山湾区,你应该已经有意无意地看过好几次车身标有“Google Self-Driving Car”的无人车在路上行驶——但是,你肯定也会奇怪,为什么驾驶座上每次都有人。
2014-05-13 09:38 · 品途商业评论  肖旭   
   

  无人车幕后的原理:Google无人车是怎么思考的?

  无人车之所以能够颠覆现有汽车行业,恰恰就是因为它解决的不是汽车行业的难题,而“其实是一个计算机科学领域的难题”。Google无人车团队的总监Chris Urmson说。模拟人的思考,恰恰是最关键的一部分。那当你坐上Google无人车的时候,它是怎么来“思考”的呢?

  1.我在世界上的什么位置?

  对于无人车来说,*个要搞清楚的是自己的位置。它主要用GPS来定位自己,不过,GPS的误差有点大,给出的信息可能是实际的位置30米之外,也就是说,要准确定位,还必须要再加上其他的感应器,比如激光来综合处理。可以把这些想象成汽车的眼睛和耳朵,但是去可以看到更远的地方,并且是车身360度的范围。这些感应器之间也都可以相互沟通,并且给出交叉验证过的环境信息。

  2.我周围都有什么?

  汽车也需要了解周围的环境是怎么样的。但是当感应器收集了大量信息之后,还是需要软件来处理这些信息,并且区分周围的物体类型。不过,事情远比说起来复杂。行人长得不一样,汽车更是有各自的大小和形状,软件需要把这些感应到的物体进行分类,并不容易。

  经过几代更新,通过对目标物体的大小、形状和移动方式进行判断,Google无人车已经可以准确识别行人、自行车和汽车等几种类型。

  在车里的安全驾驶员的电脑屏幕上,这些物体会以不同颜色的方块表示出来,自行车是红色的、行人是黄色的,汽车则是绿色和粉色的。安全驾驶员也可以对电脑的判断做出追踪,看是否正确,比如当屏幕上出现红色方块的时候,是否真的是辆自行车在前进。

 Google无人驾驶车背后故事:从九曲花街的挑战开始 

大屏幕上是无人车“看到”的图像。左下角为人眼看到的实际路况。图片来自PingWest。

  不过,仅仅是物体信息还不够,还需要知道这些物体的活动传递出什么含义。比如说,当骑自行车的人做一个手势,表示要转弯时,Google无人车会识别出那个信息,从而对其做出正确反应。

  3.接下来会发生什么?

  为了给下一步的行动做出安全的决定,Google 无人车不仅要了解周围的物体在哪里,同样还要预测每个物体下一步可能会移动到什么位置。软件会通过信号灯以及过去收集的信息、学习经历来做出可能性的预测,判断这个环境下有可能发生什么。比如,通过对行人的位置、行走速度和运动轨迹的了解,Google无人车的软件可以预测出在当前情况下,行人是非常有可能穿过马路的,所以会提早减速,在斑马线前停下避让。

  4.我应该怎么做?

  Google无人车的第四步,就是软件基于目前收集到的所有信息,来选择最安全的速度和路线。它的目标是,可以用非常自然的方式行驶,并进行加速、暂停或者改变方向等操作。这样的话,其他在这个环境里的人,也可以更好的和车互动,并且非常自然舒服地做出自己的行为,不会因为对方是辆无人车,就需要额外的注意或者担忧。

  当然,安全始终是无人驾驶车的*要素,所以很多情景都要考虑进来,比如车辆间的距离、与周遭匹配的行车速度、当别的车要超车的时候该怎么做出反应等。

  举例说,当有的车想要并入Google无人车所在的车道时,在处理器里,这些车的信息上面就会标记出黄色感叹号,以进行提示,这时,无人车就会减速,让前车顺利并道;或者,当它进入在前车的盲区时,它也会出于安全因素,尽快离开这个区域,以减少事故发生的可能性,这一点,可能很多司机自己都没有注意过。

  除了和车子的关系,有的时候,还要考虑车上乘客的感受。当与一辆大卡车并排行驶的时候,很多乘客都会觉得不舒服,这个时候,软件就会控制无人车往车道的另外一侧靠,以留出一些空间,减轻卡车给乘客带来的压迫感。

  Google无人车还可以识别和避让施工或者路障。它能够检测到那些提醒车辆绕行的橙色的标示和三角锥,然后提早改变车道。

  而如果在一个没有交通信号灯的十字路口,人们通常需要眼神或者手势的交流来决定哪辆车应该先行,无人车可能没有办法打手势,但是它有自己的办法——在轮到它时,它会先停住,然后往前微微滑动,向其他的车表示轮到自己走了,再正常速度通过路口。

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