自動駕駛殺人了？

前段時間，美國一輛處於自動駕駛模式的 Uber 自動駕駛汽車撞死一位行人。儘管這並不是自動駕駛汽車首次發生事故，但卻是全球首起自動駕駛致死案件。

圖片來源於網路

自動駕駛，科技圈最熱的主題之一。從谷歌，百度這樣的互聯網企業在世界各地進行自動駕駛汽車的路試，到各大傳統汽車廠商宣傳加入自動駕駛領域混戰，再到特斯拉銷售的具有 Autopilot 的 Model 系列汽車，自動駕駛似乎即將成為現實。

但隨之而來的數起自動駕駛車輛事故，又將大家的熱情潑滅了，是不是這項技術尚不夠成熟，是不是有缺陷呢？欲將使用，先行了解，只有知道了自動駕駛的本質，才能安心的使用它。

你了解自動駕駛的大腦嗎？

就如同人腦控制一個人的行動一樣，自動駕駛汽車的計算機控制系統也是整車的核心，是整個自動駕駛汽車的中樞，也是功能最複雜智能化程度最高的部分。

控制系統是如何做出決策的？

自動駕駛車輛的關鍵技術包括對車輛行駛環境的感知、對車輛行駛路徑的規劃、對駕駛行為的智能決策、對車輛的導航定位以及對車輛的自動控制。自動駕駛車輛的控制系統作為智能車輛最底層、最重要的環節，一直受到廣大專家學者的重視。

目前在自動駕駛車輛控制技術方面還存在以下一些共性問題：在工況大範圍變化時，車輛運動出現震蕩以及趨於不穩定的情況；精確定點停車和機動控制能力尚顯不足；控制演算法自適應能力不強，不同的道路環境下需要採用不同的控制演算法。為了實現在城市環境下，車道保持、車速控制、定點泊車等任務，通常情況下我們賦予控制系統橫向控制和縱向控制兩個不同的邏輯。

?橫向控制技術

自動駕駛車輛的橫向控制主要研究如何控制車輛沿上層決策系統所規劃的道路準確無誤的行駛，同時要保證車輛的行駛的平穩性和安全性，並盡量滿足舒適性的要求。

在日常的駕駛行為中，熟練的駕駛員一般以開環模式駕駛汽車，這完全依賴於駕駛員對車輛響應特點的熟悉程度，知道怎樣的輸入能夠產生期望的輸出，這樣車輛就可以在無需校正的情況下沿期望的路徑行駛。而操作不太熟練的駕駛員則恰恰相反，當行駛在比較困難的路段時，司機需要密切注視周圍的環境情況，並把這種信號視為反饋，實時地修正方向盤轉角，實際上就是改變了控制系統的輸入信號，系統此時為閉環方式。

作為代替人類駕駛員操作的自動駕駛車輛控制系統，橫向控制的設計目的是要使車輛能夠模仿熟練，讓我們來看看橫向控制的技術發展：

通過簡單專利檢索，我們可以得到涉及自動駕駛汽車橫向控制的專利有四五百件：

近15年來，自動駕駛的橫向控制方面專利申請增速明顯。從2000年時的4件/年，到2015年時的70件/年，而且需要注意到這裡可能還沒包括在2015年申請但尚未公開的專利。因此橫向控制方面，我們已經取得了較大的進展。

假如要了解具體專利，以下是一些具有代表性的相關專利：

首先是來自傳統汽車廠商的：

其次是來自互聯網企業的：

可以看出傳統汽車廠商和互聯網企業間理念上有著巨大區別。傳統汽車廠商偏好於本地處理橫向控制問題，而來自互聯網的廠商則強調雲端分析再傳輸回汽車執行指令。

?縱向控制技術

在車輛的縱向速度控制中，控制對象所處環境的不確定因素干擾較大，對象模型實時變化，呈高度非線性，建立較為準確的控制對象模型很困難。而在實際駕駛員對車輛的速度控制中，並不需要了解車輛的準確模型，只要先有一定的駕車經驗，簡單了解車輛的動態特性，就能把速度調整在期望的設定值上。因此，研發人員需要在駕駛員速度控制行為模型的基礎上研究自動駕駛車輛縱向控制器的設計方法。

自動駕駛汽車縱向控制的研究要早於橫向，並且取得的成就更多。因此通過專利檢索，查到1000多條專利：

相較於橫向控制，縱向控制專利起步更早，數量更多在2004年後就進入了高速增長。這些技術逐一完善並且逐漸加入現有車輛中，例如車道穩定和定速巡航等，為完全自動駕駛奠下了基石。隨著近年來相關專利的爆發性增長，自動駕駛的縱向控制將會更加的優秀和成熟。

下面是一些關於縱向控制相關的專利：

首先依舊是傳統汽車廠商—福特

其次是來自互聯網企業—谷歌

不同於百度橫向控制，這一次在縱向里谷歌採用了與傳統汽車廠商一致的本地處理。在非危機情況下，車輛所攜帶的計算機已經有足夠的分析能力及時作出加速和減速的判斷，無需與雲端系統進行聯網。這也避免了在無信號情況下，自動駕駛汽車突然「變蠢」。

寫在文章最後

自動駕駛技術的核心還是在於其控制系統，控制系統的邏輯決定了自動駕駛的安全性和穩定性。

? 隨著自動駕駛概念的升溫，自動駕駛控制系統的相關專利技術正在以飛快的速度發展中，來自不同領域的企業用不同的角度和眼光提出了解決問題的獨到技術方法，而獲得業界與投資人的關注。

? 儘管傳統汽車廠商和互聯網企業或許存在著不同的理念去進入了這一領域進研發，但是整體上自動駕駛汽車的控制系統技術水平在逐漸上升，隨著技術的完善或許在未來人們的生活或許並不需要買車，只需用手機發出信息，自動駕駛汽車幾十秒內就停在你家的門口等待你來乘坐，上車後，直接輸入目的地就可安全到達。

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