无人驾驶简史 | 第一部分

无人驾驶汽车作为人工智能和汽车工业结合的产物，毫无疑问是当今的热门话题。当我们畅谈无人驾驶未来发展前景的同时，不妨追溯一下无人驾驶技术的发展历史：它究竟是从哪里开始的？又是如何发展的呢？本文将沿着历史的轨迹一同回顾下无人驾驶技术的成长历程。

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早在1925年，无线电设备公司HoudinaRadioControl设计了一辆“无人”驾驶汽车AmericanWonder，这辆车由一辆1926Chandler(美国汽车品牌，现已消失)改装而来，它的后座上安装了一个无线电接收设备，通过接收后车发出的无线电信号，经过信号译码，再通过一个小电动马达来操作车的方向盘、制动器、加速器等，进而控制车的运动。研发成功后这个AmericanWonder还在纽约市进行了展示，并穿越拥挤的交通，从百老汇开到了第五大道。

无人驾驶汽车(Driverlesscar)也叫自动驾驶汽车(Automaticcar)，它是在没有人工参与的情况下具备感知环境和进行导航的汽车。其核心在于其“自主性”、“智能化”。显然AmericanWonder的“无人驾驶”是打了双引号的无人驾驶，其“无人”仅为“车上无人”，但是还需要人来控制，严格意义上来说它应该叫做“遥控驾驶”。虽然如此，这辆车还是在当时引起了很多人的兴趣，后来还分别于1926年在密尔沃基和1932年在弗雷德里克斯堡(Fredericksburg)做了展示。

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1939年纽约世界博览会，由通用汽车公司赞助建造了一个名为“Futurama”(未来世界展览)的展览，工业设计师NormanBelGeddes向当时的人们展示了他对未来汽车及交通的想法——未来汽车采用无线电控制，使用电力驱动，由嵌在道路中的电磁场提供能量来源。

1940年BelGeddes在他的新书“MagicMotorways”中进一步阐述了他的观点——人类应该从驾驶中脱离出来。他设计了一种高速公路及运输系统，在高速公路上采用自动驾驶，驶出高速公路后才由人手动驾驶。并且，他预测这种设想会在1960年代实现。可惜BelGeddes先生在1958年就去世了，没能看到他的愿望在60年代并未实现，即使从60年代又过去半个多世纪过去后仍未实现。

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时间回到50年代，研究人员们开始按照上述设想进行试验，1953年RCA(RadioCorporationofAmerica美国无线电公司)实验室成功的研制了一辆微型汽车，它由按一定模式铺设在地板里的电线进行导航和控制。

1956年，通用公司正式展出了FirebirdⅡ概念车，这是世界上第一辆配备了汽车安全及自动导航系统的，神似火箭头的概念车。(如下图)

1958年，通过与内布拉斯加州及通用汽车公司合作，RCA实验室又成功在该州林肯市外的高速公路上进行了400英尺的真实路况、全尺寸汽车试验。

实验的成功让当时的人们很看好这种方法的前景，并且引起了许多公司的注意。例如中部电力与照明公司(CentralPowerandLightCompany)就曾在很多报纸上刊登广告介绍介绍无人驾驶，先来看下当时的广告：有一天你和你的爱车会疾驰在一条电子超级高速公路上，它的速度和方向由嵌入公路里的电子设备自动控制。高速公路将会变得非常安全：没有拥堵、没有碰撞、没有疲劳......当时预计这一切在1975年就会发生。

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。

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进入60年代，很多企业、机构也开始研发自动驾驶汽车，大部分都沿用了之前的技术，通过埋设在道路中的电子设备进行导航。俄亥俄州立大学的项目负责人Dr.Cosgriff预言，这套系统将可以在15年内推向公共道路。英国运输与道路研究实验室使用改装的CitroenDS采用相同的方法，以130Km/h的速度在各种天气状况下进行了试验，结果汽车的速度和方向都没有发生偏离。同时根据分析，采用这个系统后，道路的负载能力将提高50%，而交通事故将减少40%。不过在70年代中期，由于研究资金撤出，试验被迫中断。虽然在道路中埋设电子设备来实现自动驾驶的方法在50年代开始进行了众多次试验，但是由于其需要对道路进行改造，添加外部设备的成本和改造难度都比较大。70年代以后这种方法逐渐消失。

从1970年代中期开始，伊力诺依大学对智能驾驶逻辑算法展开研究。同期，1977年，日本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。时速能达到30公里，但需要高架轨道的辅助。这是所知最早的开始使用视觉设备进行无人驾驶的尝试，由此翻开了无人驾驶新的一页。

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进入80年代，中国无人驾驶的技术研发正式启动，中国立项了“遥控驾驶的防核化侦察车”项目，哈尔滨工业大学、沈阳自动化研究所和国防科技大学三家单位参与了该项目的研究制造。八五期间，由北京理工大学、国防科技大学等五家单位联合研制成功了ATB-1无人车，这是中国第一辆能够自主行驶的测试样车，其行驶速度可以达到21公里/小时。ATB-1的诞生标志着中国无人驾驶行业正式起步并进入探索期，无人驾驶的技术研发正式启动。

此时基于视觉的的无人车导航开始流行。80年代初，慕尼黑联邦国防军大学(BundeswehrUniversityMunich)的ErnstDickmanns带领他的团队以一辆奔驰汽车为基础，研制了一辆采用视觉导航的自动驾驶汽车，这辆车在交通顺畅的情况下达到了63Km/h的速度。随后EUREKA公布了普罗米修斯计划，投入7.5亿欧元用于自动驾驶汽车的研发，在EUREKA项目的资助下，成功的开发出了多辆自动驾驶汽车原型。同一时期，美国DARPA建立了ALV计划，与卡内基梅隆大学、斯坦福大学等机构合作，利用激光雷达、计算机视觉第一次实现了机器人自主控制下的自动驾驶，并在无人车上首次使用了便携式计算设备，速度达到了31Km/h。

1987年HRL实验室展示了第一款在越野环境下基于传感器的自主导航的ALV，在乱石、山坡、沟壑等地形成功以3.1Km/h的速度行驶了超过600多米。

1989年，卡内基梅隆大学率先使用神经网络来引导控制自动驾驶汽车，由此发展形成了现代控制策略的基础。