无人驾驶汽车“眼”里的世界

根据《纽约时报》网站上的报道，周日晚上在亚利桑那州坦佩，一名妇女被一辆优步自动驾驶汽车撞倒后死亡。你可能会有这样的问题:为什么会发生这种事故？这种车是如何工作的，你如何看待你周围的世界？

根据当地警方的声明，事故发生时这辆车处于自治状态，尽管后面有一名安全的司机。

优步是目前在亚利桑那州、加利福尼亚州和美国其他地区测试无人驾驶汽车的众多公司之一。谷歌母公司Alphabet旗下的自动驾驶汽车公司Waymo表示，该公司还在凤凰城郊区经营自动驾驶汽车，没有安全司机。周一，优步表示将停止在坦普、匹兹堡、多伦多和旧金山的测试。

以下是无人驾驶汽车操作的简要指南。

这些车怎么知道它们在哪里？

在设计这些车辆时，优步(Uber)和瓦伊莫(Waymo)等公司首先需要制作一个地点的三维地图。他们为普通车辆配备激光雷达传感器——光探测和测距设备，利用光脉冲测量距离——这些昂贵的设备收集公司员工在当地道路上驾驶这些车辆时制作地图所需的信息。

地图一旦制作好，汽车就可以用它来导航了。为此，他们将继续使用激光雷达跟踪周围环境，并将他们看到的与地图显示的进行比较。这样，汽车就能知道它在世界上的位置。

激光雷达还会警告汽车附近的物体，包括其他汽车、行人和自行车。

(照片:车顶激光雷达系统使用光脉冲测量福特试验车上的距离)

这是唯一重要的技术吗？

激光雷达是一种强大的设备，但它不是万能的。它只提供相对较近物体的信息，这限制了汽车的行驶速度。它的测量结果并不总是清晰到足以区分不同的物体。此外，当多辆自主车辆在同一条道路上行驶时，它们的激光雷达信号可能会相互干扰。

即使激光雷达运行良好，这些公司也希望备份系统就位。因此，大多数无人驾驶汽车都装有各种其他传感器。

例如，有哪些传感器？

相机、雷达和全球定位系统天线(全球定位系统硬件告诉你的智能手机它在哪里)。

有了全球定位系统天线，优步和威猛等公司正在向汽车提供更多的位置信息。通过摄像头和雷达传感器，他们可以收集附近行人、骑自行车的人、汽车和其他物体的更多信息。

摄像机还可以帮助识别交通灯、路标、道路标记和其他需要汽车考虑的信号。

(照片:美国交通部长赵小兰(右)去年在密歇根大学观看无人驾驶汽车使用的激光雷达系统)

无人驾驶汽车如何使用所有这些信息？

这是最困难的部分。过滤所有数据并做出响应需要一个非常复杂的系统。

在某些情况下，工程师会制定具体的规则来定义汽车在某些情况下应该如何反应。例如，如果Waymo汽车检测到红灯，它将根据程序停止行驶。

然而，工程师团队可能无法为汽车可能遇到的每种情况制定相应的响应规则。因此，像韦莫和优步这样的公司开始依赖“机器学习”系统，该系统可以通过分析大量描述美国道路的数据来学习行为。

Waymo现在使用一个系统来分析大量人们在附近道路上行走或奔跑的照片，以识别行人。

优步的汽车在这方面是否犯了错误？

目前尚不清楚优步无人驾驶汽车在Tempe发生了什么。然而，根据这些车辆的设计，如果一个系统出现故障，另一个系统将启动。另一方面，优步汽车可能同时使用激光雷达、雷达和摄像头来探测和响应附近的物体，包括行人。

自动驾驶汽车会使行人和司机之间难以复制微妙的非语言交流。毕竟，自动驾驶汽车不能在人行横道上与人进行眼神交流。

加州大学伯克利分校的教授和机器人专家肯·肯·戈德堡指出，“意识到这些问题有多难仍然很重要。许多人不明白这一点，只是因为这是人类可以轻易做到的事情。”

事故发生在晚上。这是问题吗？

这些汽车被设计成在晚上工作，一些传感器在晚上和白天表现一样好。一些公司甚至认为这些汽车在夜间行驶更容易。

但在某些情况下，这些汽车仍在苦苦挣扎。它们在大雨中不能很好地工作。他们会在隧道和桥梁环境中遇到麻烦。他们在面临交通拥挤时也可能会遇到困难。