近日，有關(guān)谷歌自駕車的三個專利被曝光，一個是切換無人駕駛狀態(tài)的，一個是提醒乘客的，還有一個是手勢操控汽車的，谷歌的無人駕駛汽車距離我們越來越近了。
自從谷歌開始無人駕駛汽車項目，業(yè)界就很感興趣，本來無人駕駛汽車應(yīng)該是汽車巨頭們的領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)谷歌偏偏要來插一腳，專利曝光，似乎距離項目成功已經(jīng)不遠(yuǎn)，這次的專利到底有多少價值呢？未來的無人駕駛汽車又會是什么樣子呢？我們來看一下。
谷歌自動駕駛試驗車
一、無人駕駛汽車的來源
所謂的無人駕駛汽車，并不是從天上掉下來的，而是隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，電控技術(shù)的進(jìn)步一步步從有人駕駛輔助發(fā)展而來的。
從有人駕駛到無人駕駛，業(yè)界分成四個階段。
第一階段是駕駛員輔助，駕駛員輔助系統(tǒng)能為駕駛員在駕駛時提供必要的信息采集，在關(guān)鍵時候，給予清晰的、精確的警告，相關(guān)技術(shù)有：車道偏離警告(LDW)，正面碰撞警告(FCW)和盲點報警系統(tǒng)。
第二階段是半自動駕駛，駕駛員在得到警告后，仍然沒能做出相應(yīng)措施時，半自動系統(tǒng)能讓在汽車自動做出相應(yīng)反應(yīng)。相關(guān)技術(shù)有：緊急自動剎車(AEB)，緊急車道輔助(ELA)。
第三階段是高度自動駕駛。該系統(tǒng)能在駕駛員監(jiān)控的情況下，讓汽車提供長時間或短時間的自動控制行駛，這個階段目前還比較初級。
第四階段：完全自動駕駛，在無需駕駛員監(jiān)控的情況下，汽車可以完全實現(xiàn)自動駕駛，意味著駕駛員可以在車上從事其他活動，如上網(wǎng)辦公、娛樂或者休息。
按照這個分類。第一階段已經(jīng)基本普及，現(xiàn)在高配置型的車型基本都帶了，包括10萬出頭的比亞迪。
第二個階段正在普及，歐盟立法要求2013年11月前的車都必須裝上緊急自動剎車(AEB)。Volvo的城市安全系統(tǒng)、本田的CMBS、奔馳的Pre-Safe都是這個層次東西。英菲尼迪的新車也已經(jīng)可以繞開駕駛員自動控制方向盤。
第三個階段目前有雛形，新款的奔馳S系可以在堵車的情況下，電腦自己跟車，車主可以不必一直操控車輛。包括中國在內(nèi)的一些廠商也在做相關(guān)的試驗與探索。
第四階段則是谷歌一直在努力的目標(biāo)，像紅色警戒2游戲里面光棱坦克的谷歌無人駕駛汽車看起來有點怪怪的。但是它經(jīng)過了長時間的測試，成熟度已經(jīng)很高了，是最貼近實用的無人駕駛汽車。
二、無人駕駛的原理和谷歌的技術(shù)路線
無人駕駛汽車其實可以視為是一種機(jī)器人。從原理上來說，不過是傳感器感知路況和周邊情況，然后傳輸?shù)紺PU，CPU根據(jù)人工智能對情況做判斷，然后通知電傳系統(tǒng)，電傳系統(tǒng)根據(jù)信號操控機(jī)械裝置，最后機(jī)械裝置操控車輛做各種動作。
在這個過程中，電傳機(jī)械控制這方面基本已經(jīng)完善，因為過去的20年，汽車行業(yè)的進(jìn)步主要就在這方面。如今大部分汽車都是電傳控制了，你的剎車、油門、換 擋、甚至方向都是一組電子信號，你操作的動作被解讀處理，然后傳給機(jī)械系統(tǒng)，過去哪種直接機(jī)械對機(jī)械的操控只在極少數(shù)工具車上還能看到。無人駕駛無非是把 這些信號脫離人的控制交由電腦處理，并不需要費太大周折。
而技術(shù)的難點就在前兩步，怎么用傳感器準(zhǔn)確的感知周圍的信息？人工智能如何做判斷？
從技術(shù)路線上來說，感知周圍情況有多種模式，谷歌選擇了激光傳感器，激光傳感器對距離的判斷非常準(zhǔn)確，但是價格昂貴，惡劣天氣下實用性受限。目前，谷歌無人駕駛汽車的成本高的嚇人，主要就是激光傳感器的原因。
比較廉價是采用光學(xué)攝像頭，目前奔馳S級的魔毯技術(shù)就是利用攝像頭作為信息采集源來控制空氣懸掛，但是光學(xué)攝像頭用于無人駕駛的話，對圖像識別的人工智能會要求很高，對距離速度的判斷也會很麻煩。
目前，汽車上已經(jīng)出現(xiàn)的輔助駕駛功能，一般采用的雷達(dá)，這個比較便宜，但是雷達(dá)的探測能力相當(dāng)有限，車載雷達(dá)的發(fā)射功率也探測不了多遠(yuǎn)，還怕物體阻擋，用到無人駕駛汽車上有多少實用性也值得懷疑。
從目前來看，最靠譜的還是谷歌的激光傳感器路線。
人工智能方面的考驗程度更高。其實高速公路上的無人駕駛并不太困難。谷歌現(xiàn)在沒有問題，奔馳、奧迪也沒有問題，VOLVO沒有問題，甚至中國搞的無人駕駛高速也跑了286公里不出問題。這是以為高速路的情況現(xiàn)對簡單，對人工智能要求的算法不是很苛刻。
在市內(nèi)駕駛就完全是兩碼事了。
谷歌無人駕駛汽車項目主管厄姆森說，“在市區(qū)里行駛一英里路程要遠(yuǎn)比在高速公路上更為復(fù)雜，因為前者在一個小的區(qū)域中會因為規(guī)則的不同存在數(shù)百種不同的路 面情況。我們花了大量時間改進(jìn)了我們的軟件，因此它現(xiàn)在可以實時的區(qū)別上百個不同物體——如行人、公共汽車、由協(xié)管員手握的停車標(biāo)志，或者是騎自行車者給 出的要通過馬路的手勢信號等。”
在人工智能方面，其他廠商距離谷歌還差得遠(yuǎn)，谷歌的人工智能水平已經(jīng)接近實用了，其他廠商還在表演階段。
三、曝光專利的價值
此次曝光的三個專利，一個是谷歌在2014年3月申請的一項名為“Determining when to drive autonomously” 的專利。這個專利實際上是2012年一個專利的延續(xù)，具體內(nèi)容是通過搭載在汽車上的各種傳感器收集信息，并將地圖數(shù)據(jù)與交通模型進(jìn)行比對，一旦出現(xiàn)足夠大 的偏離汽車便會自動向司機(jī)發(fā)出警告，提醒司機(jī)進(jìn)行人為控制。如果乘客無人干預(yù)，自駕車將會自動降低速度，或是進(jìn)入一條更加安全的車道中。
這個專利算是一個安全專利，要求人工介入，如果人工不介入，那就降低速度進(jìn)入相對安全的車道，避免事故的發(fā)生。
從人工智能的層次來看，就是幾行代碼的事情，不算什么高技術(shù)，這個專利并非核心專利。
第二個是Google 在 2013 年申請的一項專利，當(dāng)汽車檢測到行駛前方有行人通過時，它會做出一個正確的反應(yīng)，比如放緩速度甚至停止行駛，隨后向行人發(fā)出汽車正在做或即將做的信號，信號可能是燈光、電子標(biāo)牌或者聲音。
這個專利的目的是讓車與行人之間有所溝通，解決無人駕駛汽車難以判斷意圖的問題，從人工智能的角度看，不過是探測行人然后發(fā)出信號，也沒有太大價值。
第三個是手勢自動控制，Google申請了一個名為“3D 手勢自動控制”的專利，司機(jī)駕駛位的左上方會安裝一個 3D 攝像頭，它能夠監(jiān)測并識別司機(jī)的一些手勢動作，從而激活一些功能。根據(jù)專利的描述，手勢動作可以用于調(diào)整座位、改變風(fēng)扇速度、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、開關(guān)車窗等功 能。安全起見，一些涉及駕駛操作的功能則需要實體按鈕操作。
此外，司機(jī)可以學(xué)習(xí)預(yù)設(shè)的手勢動作，由于系統(tǒng)支持人臉識別，不同的司機(jī)還可以設(shè)置針對個人的手勢。
這個東西幾乎就是手機(jī)上人臉識別和游戲機(jī)中體感操控的翻版，技術(shù)上都是早已商用化的東西，只是谷歌考慮到無人駕駛汽車的操控便利性，把它挪到車上申請了專利。實用性有限，還不如語音操控與識別更好用。更不是什么核心的東西。
所以，這次谷歌三個專利曝光，如其說是技術(shù)資料透漏，倒不如說是一次廣告。谷歌無人駕駛真正核心的是傳感器采集處理和人工智能的算法。這次曝光的三個專利沒有太大價值。
四、未來的汽車
通過上面的分析，我們可以看出。在從輔助駕駛到無人駕駛的探索道路上，目前谷歌處于最前方。
當(dāng)其他廠商還在高度自動駕駛的第三個階段探索時，谷歌已經(jīng)在第四階段耕耘了數(shù)年。當(dāng)其他廠商還只能在高速路上表演時，谷歌已經(jīng)解決了難度高百倍的城市道路駕駛。
而通過無人駕駛原理的研究，我們發(fā)現(xiàn)，谷歌現(xiàn)在的這套探索并不限于谷歌汽車，而且可以移植到任何一輛新款汽車上。
只要是以電傳為操控方式的汽車，就可以把谷歌的信號采集，人工智能移植過來，要適應(yīng)的只是不同汽車的動力、剎車和方向參數(shù)。
無論是電動車、燃油車、混合動力汽車，都可以毫無困難的移植上谷歌這套無人駕駛系統(tǒng)。
當(dāng)谷歌成功之后，寶馬、奔馳、奧迪、特斯拉、賓利、豐田、本田、日產(chǎn)、馬自達(dá)、長城、長安、比亞迪、奇瑞，無論哪家汽車廠商，只要用谷歌的方案，買谷歌的算法，買谷歌提供的硬件就可以實現(xiàn)無人駕駛功能。
未來，無人駕駛的地位會類似于今天的自動跟車、自動泊車。只要你肯出錢，任何一個品牌一個型號的車型高配版本都可以提供。無人駕駛不是制造一批新車，而是在任何一款新車型上都可以安裝。
當(dāng)無人駕駛普及后，會衍生出一些新的功能和產(chǎn)業(yè)。因為無人駕駛普及的同時，意味著每輛車都有了一個高性能的車機(jī)，通過未來的5G網(wǎng)絡(luò)，它們之間可以通訊，可以與城市管理中心通訊，甚至可以與路面的傳感器通訊。人們可以像管理高鐵一樣管理汽車，交通事故成為歷史名詞。
當(dāng)車機(jī)與餐館、酒店、加油站、充電樁的通信建立以后，汽車可以自動去加油、充電，把車主帶到餐廳，酒店。
當(dāng)車機(jī)與手機(jī)、平板、電腦聯(lián)通后，就可以隨時實地向汽車發(fā)出指令，實現(xiàn)更高級的功能。
未來的生活是這樣的，我們只要在家中對著手機(jī)說一句，我今天中午12點要吃法國蝸牛。手機(jī)就會推薦給你飯店，策劃好路線，安排好時間，你需要做的只是在約 定時間走出家門，登上汽車，然后下車走進(jìn)西餐廳的大門。而汽車會自動開往加油站加油，在約定的時間回到西餐廳門口接你上車。
這種看似科幻片的生活，也許在10年內(nèi)就會實現(xiàn)，未來很美好，而且觸手可及。