自动驾驶简史

Posted 2021-04-27 智车科技

本文从各个阶段，多维度详尽的讲述自动驾驶的历程。

1925年8月，世界首辆自动驾驶汽车出现在纽约街头。

与现在的探测设备感应+电脑自动控制决策不同，当时的自动驾驶汽车并没有使驾驶员脱离术束缚，因为他们采用的是无线电操纵，模式有点像现在的遥控玩具车。

美国陆军电子工程师Francis P. Houdina是这项技术的主导者，他坐在后面的一辆车里，通过发射无线电波对前面一辆汽车进行操控，这大概是无人驾驶的最初模样。

 

之后的很多年里，自动驾驶被摆上各种车展，以概念车示人。比如通用汽车在1956年推出的Firebird II，就是世界上第一辆安装自动导航系统的概念车，神似火箭头的造型很容易让人联想到已经实现自动驾驶的飞机。

 

50年代和60年代，通用汽车公司还陆续推出了几款试验车——Firebirds系列，它的广告是这样的：电子导航系统可以在驾驶员休息的时候让汽车飞速通过自动高速公路。

 

插播一条有关飞机自动驾驶的历史新闻。

 

在飞机自动驾驶早前中，有两个时间点非常有纪念意义：

 

1.美国人斯派雷于1914年制成的电动陀螺稳定装置，被认为是飞机自动驾驶装置的鼻祖；

2.1930年代，为减轻驾驶员长时间飞行疲劳，飞机开始使用三轴稳定的自动驾驶仪来保持平直飞行。前后近20年间，飞机的操纵模式有了大幅提升，这让大家对交通工具的运行模式有了更多的遐想。

 

 

自动驾驶的浪漫主义阶段

 

事实上，通用汽车在50年代推出自动驾驶概念车也与当时正在发生的飞机变革有关。彼时，科学家希望在自动驾驶仪中引入角速率信号，制成阻尼器或增稳系统，以此来改善飞机的稳定性。因飞机的转型成功，当时的人们坚信在不久的将来，汽车也会像飞机一样，能从手动操控发展到初级自动保持平直行驶，甚至实现全域的自动控制变革。

 

 

但要说明的是，虽然当时发展自动驾驶（特别是飞机）的主要目的缓解驾驶者疲劳。但对于汽车来说，至少在50年代及以前，人们对自动驾驶的憧憬依然保持在很纯粹的阶段。它能带来多大的便利并不是关键，实现它也不迫在眉睫。

 

当时人们满脑子想的是，他们对科技的狂热终于有地方得到释放，赚不赚钱不要紧，玩命造，开心最好。所以我习惯把它称为自动驾驶的浪漫主义阶段。

 

 

关于“科技狂热”，最为典型的是维多利亚时代（1851~1901年）盛行的蒸汽朋克风，直到近代依然有大师深受影响，宫崎骏的《哈尔的移动城堡》就是典型之一。

 

受当时科学技术蓬勃发展促动，蒸汽朋克作品往往依靠某种假设的新技术，如通过新能源、新机械、新材料、新交通工具等方式，展现一个平行于19世纪西方世界的架空世界观。虽然很玄乎，但很好的映衬了人们对未来的无限设想。

 

 

自动驾驶开始被赋予更多责任

 

因为50年代前后大家都处于“浪漫主义”状态，这段时间自动驾驶的发展并不迅速。直到1971年，英国道路研究实验室（RRL）展示了一段很有趣的视频大家才又开始躁动起来。

 

 

视频中，在与传统汽车几乎无异样的汽车里，方向盘竟然能进行自动调整。这是因为前保险杠处安装了特定的接收单元，电脑控制的电子脉冲信号通过这个单元传递给汽车，以此来控制转向。

 

与50年代的浪漫主义不同，自动驾驶自此有了新的目标——实现比人类更安全的驾驶。

 

为什么特意把这次实验拿出来说，是因为很快《新科学家和科学之旅》杂志就对此进行了跟踪报道，他们指出RRL推出的这套自动驾驶系统要比手动驾驶安全性高出100倍。不得不感叹，现如今自动驾驶降低事故率的说法其实从上世纪70年代就开始了。

 

自动驾驶能跑得更快更远

 

从70年代起，自动驾驶被赋予了更多的职责。除降低交通事故率这个崇高目标外，不降低乘坐体验也成为了重点攻坚目标之一。

 

比如1977年，日本的筑波工程研究实验室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。借助高架轨道的辅助，车速能达到30km/h。

 

 

现在来看这个速度慢的不行，比如1998年ARGO项目，在为其2000公里的长距离试验中，94%路程使用自主驾驶，平均时速为90公里，最高车速123km/h。但30km/h的时速在当时来看已经是非常快了。

 

大概在2009年以后，自动驾驶对突破车速上限就不过于执着了。这是因为当年奥迪自动驾驶汽车“Shelley”实现了210km/h的自动驾驶车速，还是在美国犹他州的邦纳维尔盐湖上。

 

 

现在看来，如果条件允许或者道路环境相对单一，达到很高的车速并不非常困难。比如通用已经量产的SAE L2高速公路单车道自动驾驶系统Super Cruise，最高车速可达136km/h。

  

自动驾驶被寄望于舒缓交通

 

现阶段看，自动驾驶的研发已经到了拼刺刀的阶段。早在去年就有数据显示，全球厂商已向自动驾驶投入超过800亿美元。由于这一领域的数据统计存在困难，实际的投资额还可能远超过这一数字。更有趣的一组数据是，据美国知名艾睿铂研究称，这笔巨额投资中有接近610亿美元是在近8年内注入的。

 

在一阵腥风血雨过后，松绑驾驶员、更安全的驾驶和舒缓交通成为了时下最热门的三个关键词。

 

“松绑驾驶员”从50年代说到现在，已经小有成就，比如特斯拉可以实现多种路况下的自动驾驶，通用可实现在特定路况下的高速公路自动驾驶等。就在近日，马斯克声称，将在2019年推出能完全自动驾驶的汽车。这方面来看，特斯拉是做的最好的厂家。

 

 

不过从70年代提出的“更安全理念”，到现在还没有特有力的证明，虽然数据分析告诉我们未来的自动驾驶会更安全，但看不到摸不到，大家对此多数还是持有怀疑态度。

 

所以我们能看到特斯拉在多次事故后，为避免误导用户，将“自动驾驶”改为了“高级辅助驾驶”的说法。从这方面看，现阶段还没有领军人物。通用的Super Cruise在特定路况下的稳定性最好，算是拔尖的一位。

 

 

至于自动驾驶能否舒缓交通，各家各执一词，有认为自动驾驶不但不能舒缓交通反而会加剧，比如世界经济论坛关于自动驾驶的最新研究报告称，未来十年，随着自动驾驶汽车和各类出行服务的发展，城市中心的交通拥堵现象不会减少，反而会加剧，人们在城市中心的出行时间也随之增加。

 

有反对的声音，自然也有支持的呐喊。比如就有很多专家认为，在城市地区，繁忙时段多达30%的交通拥堵都是由寻找停车位的司机造成的。在未来，联网功能将会提醒司机们清空停车场，而自动驾驶汽车将能够直接驶向停车场。

 

所以我们能看到现在国内在大力投入5G和V2X基站建设，去年以来，高德先后牵手上汽通用和吉利布局高精度地图、长城与百度合作打造专属车联网服务，其实都是看好这片市场，在抢先布局。

  

粗算下来，自动驾驶的发展有近六七十年，从50年代的浪漫主义到70年代的再次起航，以及后来的多点开花、将自动驾驶作为汽车未来发展的核心技术，冷不丁的，它就站在了舞台正中间。

 

有意思的是，即便自动驾驶的商业价值还没有真正得到兑现，但已经让我们半个多世纪乐此不疲了。

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