其中，環(huán)境感知系統(tǒng)模擬人對(duì)局部車(chē)輛行駛環(huán)境的實(shí)時(shí)辨識(shí)的功能，包含遍布車(chē)身的雷達(dá)、機(jī)器視覺(jué)等傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛環(huán)境中車(chē)輛-車(chē)輛，車(chē)輛-道路以及車(chē)輛-行人相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的準(zhǔn)確辨識(shí)，如車(chē)道線(xiàn)、交通燈信號(hào)、交叉路口信息、運(yùn)動(dòng)-靜止障礙物、行人甚至動(dòng)物等；
無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)則是模擬人對(duì)大范圍內(nèi)車(chē)輛行駛環(huán)境的認(rèn)識(shí)，其主要通過(guò)如3G/4G、WiFi、GPS、車(chē)-車(chē)/車(chē)-路通信等遠(yuǎn)程/短程的通信方式，實(shí)現(xiàn)諸如交通信息、天氣狀況、道路緊急事故、前方路口信息、行車(chē)盲點(diǎn)、車(chē)輛定位及導(dǎo)航等信息的辨識(shí)；
而智能控制系統(tǒng)主要模擬人分析和處理復(fù)雜環(huán)境信息，制定最優(yōu)決策的過(guò)程，該過(guò)程既涉及復(fù)雜的人工智能優(yōu)化算法，選擇最安全、最高效的行駛路徑，也需要對(duì)車(chē)輛各部件如發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、變速器等系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的車(chē)輛控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛期望運(yùn)動(dòng)軌跡的快速跟蹤。
如何綜合應(yīng)用環(huán)境感知、無(wú)線(xiàn)通信等手段，通過(guò)多類(lèi)信息的綜合處理，獲取準(zhǔn)確全面的行車(chē)環(huán)境信息，這是無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)發(fā)展所面臨的首要技術(shù)難題。其次，復(fù)雜的行駛環(huán)境下，如何制定最優(yōu)的決策，使得無(wú)人駕駛汽車(chē)在行駛過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)真正的安全、高效，也符合駕駛員的行為習(xí)慣，這將是無(wú)人駕駛汽車(chē)面臨的另一技術(shù)難題。
谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)
谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)項(xiàng)目由谷歌工程師，斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室主任塞巴斯蒂安-特龍主持。
谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的第一步是導(dǎo)航，其導(dǎo)航系統(tǒng)的精度相比通常使用的車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)具有更高精度要求。由于目前交通道路信息更新速度很快，汽車(chē)所存儲(chǔ)的信息有可能不準(zhǔn)確，因此，谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)在行駛之前，需要人工設(shè)定行駛路線(xiàn)，以保證汽車(chē)行駛路線(xiàn)的準(zhǔn)確無(wú)誤。一旦汽車(chē)行駛路徑設(shè)定完畢，系統(tǒng)將依靠車(chē)上所搭載的GPS傳感器、安裝于車(chē)頂?shù)募す鉁y(cè)距儀、安裝于前后保險(xiǎn)杠的四個(gè)雷達(dá)、安裝于前擋風(fēng)玻璃的攝像頭等傳感器，實(shí)時(shí)控制車(chē)輛自動(dòng)駕駛。
由于實(shí)際道路環(huán)境復(fù)雜，谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)的車(chē)頂上所安裝的激光測(cè)距儀是其中最重要的一個(gè)傳感器。激光測(cè)距儀通過(guò)實(shí)時(shí)的旋轉(zhuǎn)式激光探測(cè)，能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別到車(chē)輛50英尺范圍內(nèi)的三維空間圖像，將該圖像和高分辨率的地圖相結(jié)合，可以獲取更加精確的行駛環(huán)境信息，相比單純依靠GPS，其定位精度可達(dá)幾個(gè)厘米，且能夠重建汽車(chē)周?chē)\(yùn)動(dòng)的各類(lèi)物體模型。車(chē)載雷達(dá)則可以實(shí)時(shí)檢測(cè)較遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)的物體。前視攝像頭可以對(duì)整個(gè)交通環(huán)境、周?chē)ㄖ铩⒓t綠燈等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。無(wú)人車(chē)處理器將綜合上述多類(lèi)信息，重新構(gòu)建集成交通環(huán)境的、更加準(zhǔn)確的3D環(huán)境模型。
谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)還擁有多個(gè)同時(shí)運(yùn)行的控制軟件，例如車(chē)輛要進(jìn)行換道操作，汽車(chē)控制器將會(huì)根據(jù)當(dāng)前的車(chē)輛行駛環(huán)境，兼顧行駛路徑平滑、車(chē)輛行駛速度、安全距離等因素，制定最優(yōu)的換道軌跡；當(dāng)經(jīng)過(guò)十字路口，汽車(chē)將自動(dòng)遵守交通規(guī)則。同時(shí)，安全是谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)最重要的要求，車(chē)內(nèi)駕駛員可以隨時(shí)接管自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。目前，在內(nèi)華達(dá)州交通管理法規(guī)中，明確要求無(wú)人駕駛汽車(chē)內(nèi)必須同時(shí)有兩個(gè)人，一位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛以及周?chē)沫h(huán)境，一位隨時(shí)準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，絕對(duì)保證汽車(chē)的安全性。
2012年4月1日，谷歌決定聯(lián)合全美運(yùn)動(dòng)汽車(chē)競(jìng)賽協(xié)會(huì)，將自己的無(wú)人駕駛汽車(chē)跟真正的賽車(chē)同場(chǎng)競(jìng)技，證明機(jī)器人比人類(lèi)駕車(chē)技術(shù)要高。當(dāng)然，谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)能否真正超越人類(lèi)駕車(chē)技術(shù)，還有待時(shí)間的檢驗(yàn)。