人類歷史上第一起無人駕駛致死事故發(fā)生了。
5月7日，一輛特斯拉 2015 Model S的車主，美國前海豹突擊隊(duì)隊(duì)員，喬舒亞·布朗過于信任Autopilot(自動(dòng)駕駛)系統(tǒng)，選擇在駕駛的時(shí)候觀看《哈利波特》，全速撞上了一輛左轉(zhuǎn)的白色大掛拖車，從車底穿過后，又撞上了兩個(gè)護(hù)欄，最終重傷后身亡。
近年來，人們熱衷輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)甚至自動(dòng)駕駛技術(shù)，無非就是追求車輛的“零傷亡”。但該事故的發(fā)生，引起了業(yè)界對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的廣泛思考甚至是質(zhì)疑。
計(jì)算機(jī)視覺與毫米波雷達(dá)為什么判斷失誤?緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEB)和自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)中的計(jì)算機(jī)視覺與毫米波雷達(dá)傳感器為什么同時(shí)失效?如何避免類似事件的發(fā)生?帶著一系列的疑問，本報(bào)記者采訪了國內(nèi)多位雷達(dá)及ADAS算法領(lǐng)域的專家。
■ 防干擾參數(shù)讓傳感器判斷失誤
事故發(fā)生之前，這輛特斯拉2015 Model S正行駛在一條雙向、有中央隔離帶的公路上，此時(shí)自動(dòng)駕駛處于開啟模式，而白色拖掛車要左轉(zhuǎn)穿越公路。但由于拖掛車的白色車身與藍(lán)天相呼應(yīng)，在強(qiáng)烈日照條 件下，自動(dòng)駕駛功能無法區(qū)分這種環(huán)境，未能及時(shí)啟動(dòng)剎車系統(tǒng)。這是特斯拉官方對(duì)外界分享的調(diào)查結(jié)果。特斯拉發(fā)言人稱，特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是自身(in- house)研發(fā)的，并綜合使用了一系列內(nèi)部以及外部研發(fā)的科技組件，并決定在特定環(huán)境下的最恰當(dāng)?shù)膭?dòng)作軌跡。自2016年1月開始，如果在車輛運(yùn)行方向 地平線處有任何擾動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)與雷達(dá)信號(hào)反復(fù)核對(duì)信息，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)便會(huì)啟動(dòng)AEB功能。白色拖掛車非常高，很顯然，它并沒有產(chǎn)生系統(tǒng)認(rèn)為的地平線擾動(dòng);同 時(shí)，雷達(dá)標(biāo)記使它看起來像一個(gè)高架標(biāo)志，車身可以無障礙得從底部穿過，從而導(dǎo)致AEB功能沒有啟動(dòng)。
從事雷達(dá)技術(shù)研究多年的北京行易道科技有限公司總經(jīng)理趙捷女士認(rèn)同馬斯克的看法。她對(duì)記者說：“這輛車只安裝了一個(gè)毫米波雷達(dá)，還是窄波，反饋回來的信息有限;加上安裝位置低，波段正好從大卡車的底盤與地面之間的空處發(fā)射出去了，顯然計(jì)算機(jī)認(rèn)為前方?jīng)]有物體。”
杭州智波科技有限公司毫米波雷達(dá)研發(fā)團(tuán)隊(duì)綜合分析后認(rèn)為，一是強(qiáng)烈的陽光照在白色車體上，讓計(jì)算機(jī)視覺失去了 提取紋理的功能;二是巨大的白色色塊與長(zhǎng)焦攝像頭，以及藍(lán)色背景讓計(jì)算機(jī)視覺認(rèn)為出現(xiàn)在前方是白色的云;過于巨大的反射面積，讓毫米波誤認(rèn)為是廣告牌或交 通指示牌;三是特斯拉沒有完善的傳感器融合算法，讓兩個(gè)互相沖突的邏輯同時(shí)通過;四是車主過于相信Autopilot 系統(tǒng)，導(dǎo)致放棄了對(duì)車身控制。
從特斯拉自動(dòng)駕駛系統(tǒng)角度分析，AEB、ACC都處于啟動(dòng)狀態(tài)，但由于傳感器判斷失誤導(dǎo)致，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)決定在當(dāng)時(shí)路狀下沒有啟動(dòng)AEB系統(tǒng)。
■ 自動(dòng)駕駛應(yīng)有傳感器冗余
“特斯拉事件顯然是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)收集信息過于少了，或者說不全面。”趙捷對(duì)記者說，“自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必要的傳感器冗余是需要的。如果該輛車在前面大燈處也裝了兩只毫米波雷達(dá)，這種情況肯定能避免。”
“未來，多傳感器融合勢(shì)必在行。”7月5日，蘇州安智汽車零部件有限公司董事總經(jīng)理郭健對(duì)記者說：“任何單一傳感器一般無法在任何工況下真實(shí)浮現(xiàn)周邊的道路工況，在本次事故中，如果有多線激光雷達(dá)的輔助，或是V2V技術(shù)的信息輸入，或許應(yīng)該能避免事故的發(fā)生。”
杭州智波科技有限公司毫米波雷達(dá)研發(fā)團(tuán)隊(duì)同樣認(rèn)為，如果增加一個(gè)廣角攝像頭，采集到了車頭的信息;如果毫米波 雷達(dá)測(cè)量更精確，或者在前方安裝了多個(gè)雷達(dá)，做雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)融合;如果特斯拉的傳感器融合技術(shù)考慮得更全面;如果安裝了冗余的激光雷達(dá); 如果大卡車有法規(guī)規(guī)定，強(qiáng)制進(jìn)行涂漆裝飾。只要以上任何一個(gè)假設(shè)存在，這起事故都可以被避免。
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的ACC、AEB系統(tǒng)高度依賴毫米波雷達(dá)對(duì)物體的識(shí)別與篩選。據(jù)了解，未來毫米波雷達(dá)系統(tǒng)將具 有更高精度的識(shí)別和反應(yīng)時(shí)間，成本也在逐年下降。趙捷建議，自動(dòng)駕駛車輛至少安裝五個(gè)毫米波雷達(dá)(一個(gè)77G長(zhǎng)距離雷達(dá)，加上4個(gè)短距離雷達(dá))，未來有可 能安裝9個(gè)毫米波雷達(dá)(一個(gè)77G長(zhǎng)距離雷達(dá)，加上8個(gè)短距離雷達(dá))，而不是現(xiàn)在特斯拉這樣使用單個(gè)遠(yuǎn)程77G雷達(dá)。因?yàn)?，毫米波雷達(dá)和視覺雷達(dá)都存在一 定的短板，也可以加裝SAR成像雷達(dá)，應(yīng)對(duì)特殊氣候環(huán)境。
郭健認(rèn)為，在這次事故中，單單一個(gè)雷達(dá)的物體特征提取，一般都會(huì)需要幾千個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，需要大量的路試數(shù)據(jù) 進(jìn)行工況的標(biāo)定及算法完善。他希望通過這次事故，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)研發(fā)人員踏實(shí)做下去，從單一傳感器的感知、決策、執(zhí)行開始逐步攻關(guān)及完善，進(jìn)而突破多傳感器 的融合等更為復(fù)雜的核心技術(shù)，讓無人駕駛不再出現(xiàn)類似“意外”。
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