无人驾驶综述:国外国内发展历程

无人驾驶综述:国外国内发展历程

一、国外

从上世纪20年代开始,欧美等国家就开始了无人驾驶技术的探索。从无线电遥控汽车,到运用计算机视觉技术辅助感知、规划和控制,再到军方、大学、汽车企业广泛合作研发多辆自动驾驶汽车原型,无人驾驶的发展经历了很多重要的时期。

无人驾驶的探索始于无线电遥控汽车。1925年,Houdina的无线电遥控汽车“美国奇迹”(American Wonder)通过接收后方车辆的无线电信号,完成启动、转向、刹车、加速器、按喇叭等指令,在纽约繁忙的街道上从百老汇开到了第五大道,引起了巨大的轰动。尽管American Wonder并不是真正的无人驾驶,却让这个概念走入人们的视野。通用汽车在1939年的世界博览会上进一步提出电子化高速公路的概念,通过嵌入公路里的电子设备发出信号,实现车辆加速和转向的自动控制。但是由于成本问题,自动化高速公路的美梦还是破灭了。

20世纪60年代到80年代,由于计算机科学技术的迅猛发展,无人驾驶来到了一条新的赛道:计算机视觉。1966年到1972年间,美国斯坦福国际研究所(SRI)成功研制了世界上第一个真正可移动和感知的机器人Shakey。研究人员为Shakey装备了电视摄像机、三角法测距仪、碰撞传感器、驱动电机以及编码器,并通过无线通讯系统由两台计算机控制。Shakey具备一定人工智能,能够自主进行感知、环境建模、行为规划和控制,这也成了后来机器人和无人驾驶的通用框架。1977年,日本筑波工程研究实验室的S.Tsugawa和他的同事们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。这是所知最早的开始使用视觉设备进行无人驾驶的尝试。[1]

20世纪80年代到90年代,伴随着计算机、机器人控制和和传感等技术的突破, 无人驾驶技术的发展进入了一个快速发展的阶段。这一时期的显著特点是军方、大学、汽车企业间开展了广泛的合作,成功研发了多辆自动驾驶汽车原型。最具代表性的成果要数美国卡内基.梅隆大学的NavLab系列、德国慕尼黑联邦国防军大学的VaMoRs(P)系列和意大利帕尔马大学视觉实验室(VisLab)的ARGO项目。

20世纪80年代,美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)制定了一个“战略计算计划”(Strategic Computer Program,SCP),希望以此从计算机架构、软件、以及芯片设计领域的高速发展中获益,并推动AI技术达到新的高度。1983年,DARPA将自助式陆地车辆(Autonomous Land Vehicle,ALV)列为SCP的研究项目之一。这个计划的研究目的就是让汽车拥有充分的自主权,通过摄

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