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(jī)構(gòu)、英國交通研究所參與技術(shù)研發(fā)，共包含五個(gè)項(xiàng)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(xiàng)目的職能和研究目標(biāo)的不同，整個(gè)計(jì)劃的成功實(shí)現(xiàn)需要解決如下幾個(gè)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(shí)時(shí)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(jì)，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(dòng)駕駛系統(tǒng)切換的最佳時(shí)機(jī)，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(jì)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(qiáng)整個(gè)交通系統(tǒng)的互動(dòng)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(shí)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(dòng)駕駛技術(shù)有信心，認(rèn)識到這項(xiàng)技術(shù)的安全、靠譜和實(shí)用性。這項(xiàng)合作集合了英國高校研究機(jī)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(bào)道的相關(guān)信息，車云菌下面為大家?guī)磉@5個(gè)項(xiàng)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(xiàng)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(jìn)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(shí)在任何天氣狀況下可以及時(shí)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(jī)動(dòng)車，騎行者等等)進(jìn)行探測并有效加以區(qū)分。

據(jù)車云菌了解，參與此項(xiàng)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(yàn);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(jī)交互研究：為車輛設(shè)計(jì)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(shí)路況中不同駕駛員的操作行為數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步探究駕駛員對這項(xiàng)新技術(shù)的反應(yīng)程度以及如何更好地設(shè)計(jì)出人機(jī)交互系統(tǒng)。

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

首先，整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)會在實(shí)驗(yàn)室中對駕駛員行為建模，初步設(shè)計(jì)出具有包容性、以用戶為中心的人機(jī)交互界面。隨后這些設(shè)計(jì)方案將在模擬器中進(jìn)行測試(將一輛捷豹XJ和一臺接有大型投影儀和屏幕的計(jì)算機(jī)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(jìn)行分類，在不同駕駛環(huán)境條件下對各種自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(無人駕駛、自動(dòng)泊車等)和交互界面進(jìn)行測試。這項(xiàng)研究的目的在于實(shí)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(fèi)者的需求。

以駕駛員認(rèn)知為中心，自適應(yīng)自動(dòng)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(xiàng)研究旨在確保自適應(yīng)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)控制權(quán)轉(zhuǎn)移。

按照目前的規(guī)劃，整個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開始會主導(dǎo)一項(xiàng)有關(guān)「駕駛員和車輛控制器互動(dòng)時(shí)，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(jì)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行有效整合。而該項(xiàng)目不僅能夠促進(jìn)無人駕駛技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)還可以推動(dòng)人機(jī)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(jì)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(shí)驗(yàn)室

該項(xiàng)目主要研究方向在于設(shè)計(jì)并驗(yàn)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(dòng)駕駛系統(tǒng)的優(yōu)勢，同時(shí)計(jì)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(xiàng)研究的關(guān)鍵在于將現(xiàn)代無線通信技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行有效整合，而后者不僅能夠?qū)⒁恍┌嘿F的計(jì)算資源共享(可大幅降低成本)，同時(shí)還能夠提供部分僅存于云服務(wù)器的獨(dú)家信息。不過該項(xiàng)目面臨的挑戰(zhàn)主要來自超低延時(shí)無線技術(shù)、云計(jì)算、分散控制系統(tǒng)和人機(jī)交互等幾個(gè)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(fèi)者較為擔(dān)心的問題之一。

無人駕駛智能汽車的協(xié)作機(jī)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(shí)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(xiàng)研究需要前期開發(fā)軟件算法，運(yùn)用行為科學(xué)中的實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)還需要對聯(lián)網(wǎng)汽車獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，了解駕駛員操作習(xí)慣，并開發(fā)鼓勵(lì)行為矯正的策略，例如，設(shè)定合理的價(jià)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(dòng)時(shí)，該項(xiàng)目也將對如何讓駕駛員和無人駕駛汽車實(shí)現(xiàn)最佳交互效果進(jìn)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(gè)微型計(jì)算機(jī)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(dòng)、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(shí)時(shí)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(shí)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(shí)還可以帶來個(gè)性化的駕駛體驗(yàn)。而這次同英國工程與自然研究理事會(EPSRC)合作開展的項(xiàng)目將在機(jī)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。