Stanley背后的团队还在干个不停，该汽车刚刚赢得“美国国防研究项目机构”主办的2005年自主驾驶车辆穿越132英里内华达沙漠大赛的胜利。到2008年，斯坦福大学队将操纵他们的自主驾驶汽车做州际旅行。

“我们现在要前往的下一个里程碑是证明在交通中自主驾驶的可能性，”斯坦福大学人工智能实验室和大学竞赛团队领队Sebastian Thrun教授说：“我们在斯坦福的目标是在未来几年内，实现从旧金山到洛杉矶全程实现无人干预的自主驾驶。”

整个行驶过程将耗时数小时，Thrun说：“中途将经历各种交通状况，从市内驾驶到拥挤的高速公路乃至长距离跋涉于州间广阔的地带，我们认为这么一段路足以展示自主驾驶汽车的能力。”

根据Thrun的观点，2005年的挑战赛“已经回答了是否能够以中等速度在空旷的沙漠地带自主驾驶的问题，本质上说，那跟实际驾驶没有什么类似之处，因此，下一个问题就是，你可以在真实的交通路况下以较高速度自主驾驶吗？”

半导体设计工程师、汽车工程师、软件和中间件专家异口同声说“是的”，自主驾驶汽车(免人工干预、由汽车自己驾驶的汽车)将在不远的步入市场。“消费者拥有自主驾驶汽车的日子不远了。”

宝马公司的“主动驾驶”技术根据汽车自动驾驶的速度能够调整齿轮齿数比。

针对这种车辆的传感器已经出现，半导体厂商也在快速跟进。“我们认为，自动驾驶汽车将是未来几年汽车电子的主要成长领域，”飞思卡尔半导体公司交通产品战略和市场总监Peter Schulmeyer说，“自动驾驶汽车的终极目标是--以现在的观点看--逐步实现汽车驾驶的自动化，意味着汽车本身就能够自主行驶，而不必驾驶员或乘客干预任何设备。”

斯坦福大学的Thrun预测，汽车完全实现自主驾驶--不仅仅是在高速公路上防止车道偏离--至少还要花30年。但是，未来与现实之间树立着许多里程碑，例如，自主军事护送、大量的便利和安全功能将逐步推广到商用和消费车辆之中，为它们提供程度不同的汽车自主能力。

“汽车电子的发展刺激了汽车设计的大发展，”Gartner Dataquest全球半导体组首席分析师Mike Williams说，“全球汽车半导体市场2005年已经超过167亿美元，目前以安全为发展动力的汽车电子创新将赋予未来汽车实现自主驾驶的能力。”

飞思卡尔的Schulmeyer认为，避碰功能将是全自主驾驶必须实现的目标，以汽车中各种创新来增强自动化。在这条发展道路上，他认为，将从简单的自动风档刮水器之类的舒适功能开始，到防抱死ABS之类的安全系统，进一步就是汽车稳定系统和自适应巡航。“这些将是实现避碰的必备系统，而不仅仅是靠预紧传感器和气囊把破坏降低到最小。”

Schulmeyer预测，自动安全系统有三个不同的发展阶段。第一、自适应巡航将采用雷达技术；第二、更为主动的安全系统，如出现无法避免的碰撞时紧急制动，以最大的制动力将破坏降低到最小；第三、全避碰系统能够根据遭遇的障碍物操纵汽车以防止发生任何碰撞。

可行性得到证明

从上世纪60年代以来，研究人员持续不懈地探索了各种实现汽车自主驾驶的方案，包括Stanley那样的全自主驾驶汽车，在此是车辆的软件来作出各种选择；对于中央控制来说，主交通计算机在自动高速公路上向同等的从车辆的计算机发出信号。许多这样的技术已经被证实在高速公路的现场测试中是可行的，正如电子设备已经从庞大的占位空间缩小芯片那么小。目前，针对高速公路的技术可以被轻易地翻版到现代商用和消费车辆的仪表盘之中，所以，为什么汽车自己还不能自主驾驶呢？

其中一个原因是车辆需要具备“线控驾驶”的能力，这就意味着所有机械连接件，从加速板、传动系统、刹车到方向盘，都需要由计算激励的电气伺服系统来控制。例如，计算机直接控制ABS系统，目前线控驾驶正在被安装在许多汽车之中。宝马的主动操纵技术采用计算机调节方向盘的角度，使之独立于汽车前轮的角度，以补偿侧风的影响。

BMW、Daimler-Chrysler、General Motors、Honda、Mercedes、Toyota和Volkswagen都因方便和安全的原因，计划在他们的汽车中设计线控驾驶的功能，但是，并不是完全的自主驾驶汽车。“人们不仅仅是让汽车导航、转向和刹车，把你带到目的地就完了，”分析师Williams说，“因为那样的话，驾驶的乐趣就没有了，人们不见得需要汽车自主驾驶。”

因此，“即使承认汽车自主驾驶会受到欢迎，对于酷爱驾驶的人来说，还是愿意自己驾驶，”斯坦福大学的Thrun说，他自己就是运动车的车主，“因为我热爱驾驶。”

如果你能够切换到自主驾驶模式，他说：“你就会提高生产率，你可以读报、睡觉或回答电子邮件，甚至看电影。”而这样一辆汽车让那些可能放弃驾驶执照的年迈驾驶员可以高枕无忧了。

根据Thrun的观点，全自主驾驶汽车让自动泊车更安全。实际上，一些汽车制造商已经展示了全自动平行泊车功能。“即使自动泊车是在静态的环境下，对于完全计算机控制(包括方向盘、刹车、传动和加速器)的要求是一致的，”Thrun表示说，“我们也有自适应巡航控制、车道偏离系统、ABS--所有一切都由计算机在技术上对汽车实现控制。”

目前其它的安全功能瞄准的是增强驾驶员警示(driver's awareness)功能，以用于未来的全自主驾驶。例如，目前的头顶夜视系统可以将红外传感器透过大雾探测到的远距离路况投影到挡风玻璃上。将来，自主驾驶车辆可以利用这些传感器来识别与GPS地图匹配的物体。

“人们对此给予了很多关注，一个从传感器为你提供数据的驾驶员警示系统，可以让你以某种方式感知路况，”Thrun说，“例如，夜视系统向车外发出红外光，且时刻保持高的穿透性，因为眼睛看不到红外线。但是，采用收集红外线的摄像机，你就可以看见整个场景，极大地帮助了人们透过黑暗来观察路面的状况。”

他指出，雷达应急报警系统可以建议你减速，因为它们透过大雾看见了障碍物，而全新的驾驶员辅助系统则能让你分辨障碍物的种类，“这就是让每一个人驾驶更安全的技术。”他强调说。

飞思卡尔的Schulmeyer认为，全自主驾驶汽车将从自动防故障装置向自动容错系统的方向发展，就像航空工业的发展模式一样。“目前，自动防故障系统有一个选项，当检测到错误时，立即采取分离措施；例如，当气囊或刹车系统自己关闭的时候，仪表盘上的显示器就会被点亮，告知自测失效，”Schulmeyer说，“而自动容错系统相反，它没有安全位。”

如果在操纵过程中检测到错误，例如，“你可能转不动方向盘，如果它被检测到出现故障的话，”他说，“对于安全性和可靠性，当从自动防故障装置向自动容错系统的发展过程中，你需要在子系统之间实现容错的通信，你需要重要元器件的冗余，你的软件的稳定性必须满足非常严格的安全性标准。”

为了鼓励汽车制造商创新容错的通信系统，飞思卡尔半导体在其免费的实时软件基础上创立了一个称为FlexRay的联盟，目前支持的厂家包括：Audi、BMW、Bosch、DaimlerChrysler、Ford、Freescale、General Motors、Philips、Siemens和Volkswagen。

同样地，Real-Time Innovations (RTI)公司提供了称为中间件的网络数据分布系统(NDDS)，以处理汽车中许多处理器之间的实时通信。

“NDDS中间件在传感器和用于识别的高级软件之间担任仲裁，它将来自传感器的数据分布到可预测实时约束的算法，”RTI总工程师Rajive Joshi说。

作为将数据连接到处理节点的中间件，NDDS采取对称的背靠背分布，不再需要中央服务器，所有节点在NDSS看来都是一样的。

“NDDS向算法馈入它需要的传感器数据，仅当它需要的时候，无论有多少传感器或多种算法访问同一传感器的方式如何，”Joshi说，“传感器是数据流的‘出版商’，而算法是数据流的订户；如果传感器是冗余的，那么，当数据无法从一个传感器获取时，NDDS实时从另外一个传感器替换数据而不必中断。甚至如果没有新的“已出版”传感器数据可供实时订户，那么，NDDS通知订户发生了不可测事件，所以，其算法能够根据其丢失数据的情况替换被插入的数据。”

除了传感器融接，NDDS还移动数据导航和刺激系统。Joshi说，去年美国国防部对NDDS用作自动车辆的中间件进行了标准化。NDDS现在也安装在完成水下服务、安装、探索、海上救助和恢复运作的自动潜艇中。此外，RTI的中间件也被安装在拟人机器人Robonaut上，这种机器人是美国国防部高级研究计划署与美国国家航空和宇宙航行局约翰逊太空中心的Robot系统技术部的联合研究成果。

RTI为ARM、STMicroelectronics和Infineon等公司的微处理器提供NDDS中间件。ARM单独提供其软件开发工具，据该公司称，借助于该工具可以对车身、底盘、安全和动力总成系统的处理和通信任务进行集成。

“ARM核现在运行在全球65%的ABS和底盘控制系统之中，”ARM有限公司嵌入式系统总监Wayne Lyons说，“选择ARM核可以让汽车设计工程师强化其架构，把现在他们用的20或更多的架构减少到很少的几种。”

取代为所有这些架构造维护软件开发工具的做法是，“你可以对我们的工具进行标准化，并将重心放在持续不断的创新上面，消除了为每一个新型号从头开始编译带来的所有问题，”Lyons说。

R. Colin Johnson

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