汽車未來可自我學(xué)習(xí)，捷豹路虎無人駕駛技術(shù)研發(fā)細(xì)節(jié)曝光

近日，捷豹路虎聯(lián)合英國工程與自然研究理事會(EPSRC)共同出資1100萬英鎊，用于全面開展無人駕駛汽車研究。據(jù)車云菌了解，該合作由捷豹路虎牽頭，英國十所大學(xué)的科研機構(gòu)、英國交通研究所參與技術(shù)研發(fā)，共包含五個項目，旨在打造能夠?qū)崿F(xiàn)100%無人駕駛的智能聯(lián)網(wǎng)汽車。

按照這些項目的職能和研究目標(biāo)的不同，整個計劃的成功實現(xiàn)需要解決如下幾個問題：

① 如何利用雷達(dá)、影像傳感系統(tǒng)精確「解讀」外部環(huán)境、實時路況，有效辨別其他道路使用者;

② 駕駛員對完全陌生的無人駕駛系統(tǒng)會產(chǎn)生怎樣的反應(yīng);

③ 無人駕駛系統(tǒng)該如何設(shè)計，以適應(yīng)具有不同特征和習(xí)慣的駕駛者;

④ 探究何為人類駕駛員與自動駕駛系統(tǒng)切換的最佳時機，如何保障切換過程的順暢和行車安全;

⑤ 如何將無人駕駛控制系統(tǒng)、云計算服務(wù)更好地整合到車內(nèi);

⑥ 如何利用從智能基礎(chǔ)設(shè)施、駕駛員以及無人駕駛汽車獲取的數(shù)據(jù)來增強整個交通系統(tǒng)的互動性。

捷豹路虎技術(shù)研發(fā)總監(jiān)——Wolfgang Epple博士表示，“為了使100%的無人駕駛汽車實現(xiàn)商用，我們需要讓駕駛員、行人和其他道路使用者對自動駕駛技術(shù)有信心，認(rèn)識到這項技術(shù)的安全、靠譜和實用性。這項合作集合了英國高校研究機構(gòu)相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者，為無人駕駛汽車發(fā)展前期的基礎(chǔ)研究工作提供了理論保障。”

根據(jù)外媒報道的相關(guān)信息，車云菌下面為大家?guī)磉@5個項目的詳細(xì)解讀：

用于無人駕駛/駕駛輔助系統(tǒng)，可廣泛使用的低頻太赫茲雷達(dá)傳感和視頻傳感技術(shù)負(fù)責(zé)人：Marina Gashinova博士

責(zé)任單位：伯明翰大學(xué)/愛丁堡大學(xué)/赫瑞瓦特大學(xué)

該項目結(jié)合了低頻太赫茲傳感和視頻解析技術(shù)的優(yōu)劣勢，并對二者進行有效融合和交叉研究。而汽車傳感、信息控制系統(tǒng)可將二者傳回的數(shù)據(jù)流加工處理，隨之繪出清晰的周邊地形圖，同時在任何天氣狀況下可以及時監(jiān)測路面出現(xiàn)的坑洞和起伏變化。當(dāng)然該技術(shù)還能夠?qū)ζ渌缆肥褂谜?行人，機動車，騎行者等等)進行探測并有效加以區(qū)分。

據(jù)車云菌了解，參與此項研究的三所大學(xué)各有所長。伯明翰大學(xué)擁有車用雷達(dá)技術(shù)研發(fā)的長期經(jīng)驗;愛丁堡大學(xué)則專攻于信號處理和雷達(dá)成像技術(shù);而赫瑞瓦特大學(xué)在視頻解析、激光雷達(dá)和加速算法方面頗有建樹。

人機交互研究：為車輛設(shè)計無人駕駛系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)負(fù)責(zé)人：Neville Stanton教授

負(fù)責(zé)單位：南安普頓大學(xué) & 劍橋大學(xué)

通過廣泛搜集在模擬器、測試場和真實路況中不同駕駛員的操作行為數(shù)據(jù)，以進一步探究駕駛員對這項新技術(shù)的反應(yīng)程度以及如何更好地設(shè)計出人機交互系統(tǒng)。

所有人機互動和交互界面設(shè)計的研究工作將在模擬器和測試場地中展開。在試驗道路上，通過搜集駕駛員生理和心理狀態(tài)數(shù)據(jù)，以進一步改善并探究能否實現(xiàn)高度定制化的自動駕駛系統(tǒng)，為最終的真實道路測試做好準(zhǔn)備。

首先，整個研究團隊會在實驗室中對駕駛員行為建模，初步設(shè)計出具有包容性、以用戶為中心的人機交互界面。隨后這些設(shè)計方案將在模擬器中進行測試(將一輛捷豹XJ和一臺接有大型投影儀和屏幕的計算機相連)。工作人員根據(jù)待測駕駛員的年齡、性別、駕齡和能力進行分類，在不同駕駛環(huán)境條件下對各種自動駕駛系統(tǒng)(無人駕駛、自動泊車等)和交互界面進行測試。這項研究的目的在于實現(xiàn)無人駕駛系統(tǒng)的高度定制化，使其能夠最大限度地滿足不同消費者的需求。

以駕駛員認(rèn)知為中心，自適應(yīng)自動駕駛模式下控制權(quán)交接的優(yōu)化研究負(fù)責(zé)人：曹東璞(音譯)博士

負(fù)責(zé)單位：克蘭菲爾德大學(xué) & 倫敦大學(xué)學(xué)院

這項研究旨在確保自適應(yīng)自動駕駛模式下，駕駛員和車輛控制器之間能夠安全、平穩(wěn)、迅速地實現(xiàn)控制權(quán)轉(zhuǎn)移。

按照目前的規(guī)劃，整個項目團隊開始會主導(dǎo)一項有關(guān)「駕駛員和車輛控制器互動時，駕駛員注意力和認(rèn)知控制特征變化」的綜合性研究。而經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的控制權(quán)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)能夠確保駕駛員認(rèn)知得到系統(tǒng)性的發(fā)展。

不過這項跨學(xué)科研究面臨的挑戰(zhàn)在于如何將工程學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)學(xué)和人為因素領(lǐng)域的實驗成果進行有效整合。而該項目不僅能夠促進無人駕駛技術(shù)創(chuàng)新，同時還可以推動人機交互下人類注意力和認(rèn)知控制的相關(guān)研究。

無人駕駛汽車中基于云計算的分散控制系統(tǒng)的安全研究負(fù)責(zé)人：Mehrdad Dianati博士

負(fù)責(zé)單位：薩里大學(xué)，倫敦帝國學(xué)院，華威大學(xué)和英國交通研究實驗室

該項目主要研究方向在于設(shè)計并驗證聯(lián)網(wǎng)無人駕駛汽車框架的合理性。按照規(guī)劃，研究人員會考量并充分利用智能聯(lián)網(wǎng)汽車和自動駕駛系統(tǒng)的優(yōu)勢，同時計劃打造具有成本效益的聯(lián)網(wǎng)無人駕駛系統(tǒng)平臺，待技術(shù)成熟后，將其推向量產(chǎn)車型。

這項研究的關(guān)鍵在于將現(xiàn)代無線通信技術(shù)和云計算技術(shù)進行有效整合，而后者不僅能夠?qū)⒁恍┌嘿F的計算資源共享(可大幅降低成本)，同時還能夠提供部分僅存于云服務(wù)器的獨家信息。不過該項目面臨的挑戰(zhàn)主要來自超低延時無線技術(shù)、云計算、分散控制系統(tǒng)和人機交互等幾個方面。此外，在技術(shù)商業(yè)化之后，汽車制造商同樣面臨潛在網(wǎng)絡(luò)黑客攻擊，這可能也是未來消費者較為擔(dān)心的問題之一。

無人駕駛智能汽車的協(xié)作機制研究負(fù)責(zé)人：Nathan Griffiths博士

負(fù)責(zé)單位：華威大學(xué)

該研究的主要目的是為開發(fā)智能駕駛員系統(tǒng)以及具有協(xié)作性和行為建模功能的技術(shù)，使無人駕駛系統(tǒng)不僅能夠?qū)W習(xí)駕駛員的操作習(xí)慣，同時使車與車、車與城市基礎(chǔ)設(shè)施之間相互協(xié)作。

因此，要達(dá)到最終目的，這項研究需要前期開發(fā)軟件算法，運用行為科學(xué)中的實驗方法，同時還需要對聯(lián)網(wǎng)汽車獲取的數(shù)據(jù)進行分析處理，了解駕駛員操作習(xí)慣，并開發(fā)鼓勵行為矯正的策略，例如，設(shè)定合理的價格以減少隨意停車和交通擁堵等現(xiàn)象的發(fā)生。

此外，當(dāng)駕駛員“接管”或“移交”車輛控制權(quán)，或駕駛員與其它道路使用者互動時，該項目也將對如何讓駕駛員和無人駕駛汽車實現(xiàn)最佳交互效果進行探討。

值得一提的是，如今大部分車型一般都裝有數(shù)百個微型計算機和傳感器，而配備的攝像頭、雷達(dá)、 GPS和遙測設(shè)備，則能夠測量車速、制動、轉(zhuǎn)向和周圍環(huán)境。當(dāng)然，無線通信功能也日漸成為目前車型標(biāo)配，數(shù)據(jù)可實時上傳至云服務(wù)器，經(jīng)過分析處理后便可使用。而這些數(shù)據(jù)也有助于車輛更好地了解駕駛員的行為習(xí)慣與周圍路況，為汽車智能化以及實現(xiàn)完全無人駕駛奠定了基礎(chǔ)。[!--empirenews.page--]

車云小結(jié)：

按照捷豹路虎的規(guī)劃，未來汽車能夠?qū)崿F(xiàn)自我學(xué)習(xí)，它不僅能夠減少駕駛員分心的情況出現(xiàn)，間接提升行車安全，同時還可以帶來個性化的駕駛體驗。而這次同英國工程與自然研究理事會(EPSRC)合作開展的項目將在機器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)挖掘、分析處理等方面投入相當(dāng)研發(fā)精力，這將為100%無人駕駛汽車、自主學(xué)習(xí)汽車的問世鋪平道路。