什么是自动驾驶汽车?

自动驾驶汽车的定义

自主汽车是一种能够感知环境并在没有人类参与的情况下运行的车辆。在任何时候都不需要人类乘客来控制车辆，也可以不需要人类乘客在车内，汽车可以自主地走到传统汽车所到之处，并能完成有经验的人类驾驶员所做的一切工作。 

目前，美国汽车工程师协会（SAE）定义了6个自动化驾驶级别，从0级（完全手动）到5级（完全自主）。这些级别已被美国交通部采用。

自主驾驶(Autonomous) vs.  自动驾驶 (Automated) vs. 自驾车(Self Driving)：有什么区别？

SAE使用的是自动驾驶这个词，而不是自主驾驶。原因之一是，自主这个词的含义已经超出了机电的范畴。完全自主的汽车会有自我意识，能够自主选择。例如，你说 "送我去上班"，但汽车却决定送你去海边。然而，一辆完全自动化的汽车会听从命令，然后自己开车。 

自驾车这个词经常与自主驾驶互换使用。然而，这是一个略微不同的东西。自驾车汽车可以在某些甚至所有情况下自行驾驶，但必须始终有人类乘客在场并准备好控制。自驾车汽车将属于3级（有条件的驾驶自动化）或4级（高度驾驶自动化）。它们受制于地理定位，不像完全自主的5级汽车可以去任何地方。

自主驾驶汽车是如何工作的？

自主驾驶汽车依靠传感器、执行器、复杂的算法、机器学习系统和强大的处理器来执行软件。

自主驾驶汽车根据位于汽车不同部位的各种传感器创建并维护其周围环境的地图。雷达传感器监测附近车辆的位置。视频摄像头可以检测交通灯、读取路标、追踪其他车辆和寻找行人。Lidar（光线检测和测距）传感器也称为激光雷达通过对汽车周围的光脉冲进行反弹，以测量距离、检测道路边缘和识别车道标记。车轮上的超声波传感器在停车时检测路边和其他车辆。 

然后，先进的软件会处理所有这些感官输入，绘制出路径图，并将指令发送到汽车的执行器，控制加速、制动和转向。硬编码规则、避障算法、预测建模和物体识别帮助软件遵循交通规则和躲避障碍物。

自主驾驶汽车的挑战是什么？

完全自主（5级）汽车正在世界上几个地区进行测试，但还没有一辆可以提供给大众。我们离这个目标还有很多年的距离。挑战从技术、立法、环境和哲学等方面都有。以下是未知的一些。

 

激光雷达和雷达 

激光雷达价格昂贵，目前还在努力在探测距离和分辨率之间取得适当的平衡。如果多辆自主汽车在同一条路上行驶，它们的激光雷达信号是否会相互干扰？如果有多个无线电频率，其频率范围是否足以支持自主驾驶汽车的量产？

天气条件

自主汽车在强降水中行驶会发生什么？如果路面上有一层雪，车道分隔线就会消失。如果车道标线被水、油、冰或杂物遮挡，摄像头和传感器将如何追踪车道标线？

交通状况和法律

自主汽车在隧道或桥梁上会有问题吗？它们在类似碰碰车的交通场景中会有什么表现？自主驾驶汽车会被限制在特定的车道上吗？它们是否会被授予拼车道通行权？还有，未来20年或30年内仍在道路上共享的老式汽车又该如何？

 

地方监管与中央监管

最近，美国的监管进程已经从联邦政府的指导转向各州对自主汽车的强制要求。一些州甚至提出了对自主驾驶汽车征收每英里税，以防止无人驾驶的 "僵尸车 "兴起。立法者们还撰写了法案，提议所有的自主汽车必须是零排放的汽车，并安装了恐慌按钮。但是，各州的法律会不会不一样？自主汽车能不能越过州际线？

事故责任

自主驾驶汽车发生事故，谁来承担赔偿责任？制造商？人类乘客自己？最新的技术蓝图显示，完全自主的5级汽车将没有仪表盘和方向盘，因此人类乘客甚至无法选择在紧急情况下控制车辆。

 

人工智能VS情感智能

人类驾驶员依靠微妙的线索和非语言交流，比如与行人进行眼神接触或阅读其他驾驶员的面部表情和肢体语言，来做出瞬间的判断和预测行为。自主汽车能够复制这种联系吗？它们是否能像人类驾驶员一样拥有救命的本能？

自主驾驶汽车有什么好处？

便利性和生活质量提升的场景是无限的。老人和肢体残疾人将拥有独立的生活。如果你的孩子们在夏令营时忘了带泳衣和牙刷，汽车可以给他们带去丢失的物品。你甚至可以送你的狗去看兽医。

但是，自主驾驶汽车的真正前景是可以大幅降低二氧化碳排放量。在最近的一项研究中，专家们指出了三个趋势，如果同时被采用，将释放出自主驾驶汽车的全部潜力：车辆自动化、车辆电动化和共享单车。到2050年，这 "城市交通领域的三次革命 "可以减少交通拥堵（道路上的车辆减少30%）。将运输成本降低40%(在车辆、燃料和基础设施方面)，改善步行性和宜居性腾出停车场用于其他用途（学校、公园、社区中心）。将全球城市二氧化碳排放量减少80%。