这款自动驾驶汽车依靠旋转激光在乡村道路上行驶

如果你希望有一天能乘坐无人驾驶汽车，那么很有可能这次旅行将在城市地区进行。当向公众提供自动驾驶汽车短途旅行时，Waymo 和 Drive.ai 等公司分别选择了亚利桑那州凤凰城和德克萨斯州弗里斯科等地区，那里有许多人可能想跳上一辆未来派汽车从一个地方到另一个地方。通用汽车旗下的 Cruise 计划明年在美国的一个主要城市提供自动驾驶出租车服务。

但是，如果在一段乡村道路上行驶自动驾驶汽车，情况会怎样呢？道路只有一条沥青路面，附近有草地和树木等自然物体，而且没有详细的三维地图可供汽车参考。

麻省理工学院的研究人员一直在研究这个问题，他们的策略是教汽车像人类一样驾驶。

麻省理工学院团队工作的地区是马萨诸塞州德文郡，他们没有详细的地图。想象一下谷歌地图等地图应用在手机上的显示方式。这种地图被称为地形图，“只给出一条线段，显示哪条路与哪条路相连，以及它们的大致形状，”麻省理工学院博士候选人泰迪·奥特 (Teddy Ort) 说，他研究机器人及其感知系统，是农村自动驾驶工作的首席研究员。“这种地图与你在城市中为自动驾驶汽车使用的地图有很大不同。”

详细地图可以帮助自动驾驶汽车准确了解自己在城市中的位置、路缘在哪里以及前方有什么情况，例如停车标志。例如，在 Drive.ai 在德克萨斯州弗里斯科的项目中，他们的汽车（最初由人类驾驶）使用传感器创建三维高清地图，之后它们将需要这些地图来实现自动驾驶。

“在城市地区，这是一种很好、可靠的解决方案，”奥特说。但他们在城市里却行不通。“城市测绘解决方案实际上不能很好地扩展到全国大部分地区。”（树木和灌木不断生长也无济于事。）

因此，该团队采取了一种无需详细地图的驾驶方法。他们使用研究车辆的 LiDAR 传感器（自动驾驶汽车上的一种常见仪器）来检测两边沥青和草地之间的质地差异。他们的 LiDAR 装置由 64 个激光器组成，以每秒 10 次的速度旋转。该仪器的工作原理是激光从周围反射回来，然后告诉汽车周围的环境是什么样的。

奥特说，激光系统正在“观察周围区域的纹理”。道路是平坦的，而旁边的东西——草地、灌木丛和树叶——则不是。

这就是汽车感知前方道路的方式，但它仍然必须知道如何在没有硅脑中的出色 3D 地图的情况下驶向目的地（尽管它确实有 GPS）。为此，它选择了一个“本地目标”——前方道路上汽车可以看到的一个点，然后朝该点驶去。但它不会只是开到那个点然后停下来。汽车在接近目标时会不断刷新该目标，就像在平坦的大湖上划向地平线上的某个点一样。

“局部目标实际上会不断更新，以尽可能地让车辆看到前方，”奥特说，并指出他们每秒会更新五次。你更新局部目标的速度越快，行驶速度就越快，因此每秒更改五次意味着你可以以 55 英里/小时的速度行驶，尽管麻省理工学院团队的脚没有那么重。

把本地目标想象成悬挂在马头前的胡萝卜。

“这实际上与人类的驾驶方式非常相似，”奥特指出。人们可能心中有一个最终目的地，但实际在路上驾驶汽车时，他们可能只是向前看，朝着他们眼前不断变化的点行驶。

最终，他认为这项技术是“将自动驾驶汽车带出城市”的一种方式。

卡内基梅隆大学机器人研究所首席项目科学家克里斯托弗·默茨也认同这一理念。他说，农村地区可能会被“忽视”。“如果这些自动驾驶汽车不在农村地区行驶，那么那里的老年人可能会被困在家里，因为没有人能驾驶它们。”