可曾想像過，風和日麗的周末，一家三口駕車出游，媽媽和寶寶后排座位上嬉笑打鬧，爸爸端著相機照個不停……咦，誰來開車呢？別擔心，無人駕駛系統正操控小車，在車水馬龍的路上穿梭自如，變道、轉彎、停車，連倒車入庫都能一步到位。
暢想并非遙不可及。1個月前，由同濟大學專家陳慧主導的“無人駕駛智能電動汽車研究”課題通過驗收，樣車“春暉探索3號”已基本實現以上功能。為讓 “聰明”汽車早日走進千家萬戶，“五一”假期這幾天，陳教授依舊在河南、上海兩地奔波，希望與生產企業聯手攻關，將其中部分功能逐步與現有汽車產品結合。
“跟蹤”研究中點亮創新火花
“在無人駕駛汽車領域，我們做的是跟蹤性研究”，陳慧教授始終強調“跟蹤”二字。國外汽車廠商早在上世紀60年代以來就開始探索這一課題，即使在國內，國防科技大學也已研發出可用于高速公路和復雜路面的自動駕駛汽車；上海交通大學的自動駕駛電車項目，目前取得了階段性成果，車輛依靠預定道路上預埋的磁釘進行磁導航，行駛路線特定，遇到障礙物時能實現被動的減速或停止，可滿足短途載客駁運的需求。
無人駕駛汽車研究還有空間嗎？陳慧團隊找到了“縫隙”：除了高速路行駛和短途駁運以外，都市路面在汽車應用需求中可算占“大頭”，更多人可受益于汽車電子控制技術。此外，此前大量研究主要基于傳統燃油燃氣發動機，電子控制命令要先“轉換”為機械動能，才能作用于發動機，若直接將無人駕駛的電子控制系統與如今最先進的電動汽車相結合，去掉中間環節，將會擦出怎樣的火花？2006年底，研究目標就此確定。
4只“眼睛”和1顆“腦袋”
困難隨之而來。由于在電動汽車無人駕駛領域沒有成熟技術可借鑒，一開始課題組連用怎樣的控制電路都難以確定。偏偏汽車都市行駛要求又特別高：如果要做到無人駕駛，必須能在中低速間自如轉換，能適應多變復雜的道路情況，對人流、非機動車流的感應也需更加精準及時。
課題組反復測算、調試，最終確定了由4只“眼睛”和1顆“腦袋”組合而成的全新系統。第一只“眼睛”是車前方豎起的一根天線，這是一個GPS衛星定位儀，用來確定車子的目的地和行駛路線；第二只“眼睛”是毫米波雷達，能明確感知身邊移動物體的相對速度；第三只“眼睛”是激光雷達，探測的是身邊障礙物的距離；第四只“眼睛”是車輛前方模擬視覺的探頭，能幫助車輛“看清”紅綠燈、道路線，甚至限行限速標志等。車輛行駛過程中，這些“眼睛”得到的信息不斷高速匯總到中央決策系統，規劃車輛接下來的運行動作。
此外，汽車底盤上還裝有光電感應式傳感器，能檢測車輛的行駛軌跡與既定軌跡的偏離情況，另還加上了機電一體化的底盤電子集成控制和雷達探測技術。這樣，開車不再是“油門、剎車和方向盤的組合”，而是簡化成了“確定路線＋按啟動按鈕”——藍白相間的樣車“春暉探索3號”，一次充電可續駛101公里，最高時速達50公里。
探索中體驗科學之美
“無人駕駛汽車是將先進的傳感技術、信息技術、電子控制技術應用在汽車上，使汽車能自動按設定的模式行駛，不僅提高了乘車的安全性、舒適性，也有助于節能環保。”專家坦言，在研發系統時，將更多良好的節能駕駛習慣融入汽車的“聰明心”，是課題組的努力方向。如，通過雷達可以盡早判斷前方行駛車輛是否可能停下，及時確定自身減速，減少急剎車帶來的能源消耗。
無人駕駛汽車技術意義重大，但就目前而言，其研發仍面臨瓶頸。陳慧教授指出，“首先，這是一款電子產品，需要進行可靠性檢驗。其次便是成本問題，無人控制系統要在普通交通工具上進行普及，還有很長路要走。比如‘春暉探索3號’上，僅僅一套電子控制系統就需100萬元。”
探索無止境。無人駕駛系統整體應用確實尚需時日，但若能將其中部分先進功能拆解出來，在現有汽車產品中輔助駕駛，已經可以大幅提高安全性。課題組正與廠家洽談，將“車道偏離預警”系統應用于產品，一鍵式“側方停車”功能也在緊張研發中。陳慧教授笑言，“最艱難時候探索未知，往往更能體會到科學之美。”
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