導(dǎo)讀:拍攝于2004年的《機械公敵》,很精準(zhǔn)地描述了一種貼近現(xiàn)實的自動駕駛場景:威爾·史密斯坐在車?yán)?,奧迪RSQ自動駕駛,當(dāng)他準(zhǔn)備接管時,系統(tǒng)提示“Manual Override”,旁邊的女主角驚訝道:你要自己開?在該片的設(shè)定中,自動駕駛已經(jīng)是默認狀態(tài),而人工駕駛則需要Override,覆蓋指令。這就是L5級別的自動駕駛。
拍攝于2004年的《機械公敵》,很精準(zhǔn)地描述了一種貼近現(xiàn)實的自動駕駛場景:
威爾·史密斯坐在車?yán)?,奧迪RSQ自動駕駛,當(dāng)他準(zhǔn)備接管時,系統(tǒng)提示“Manual Override”,旁邊的女主角驚訝道:你要自己開?
在該片的設(shè)定中,自動駕駛已經(jīng)是默認狀態(tài),而人工駕駛則需要Override,覆蓋指令。這就是L5級別的自動駕駛。
《機械公敵》,也是對于所謂“自動駕駛”的一種最現(xiàn)實的描述。
一、自動駕駛的必要性
我們先來看一個根本性的問題:為什么需要自動駕駛?車聚君認為有三點原因:
▎自動駕駛可以增大人類的自由度,解放一部分時間;不是所有人都喜歡開車的,也不是所有人都雇得起司機,因為讓車子自己開,便可以利用這部分時間做別的事情,比如開個兩小時的電話會議、查看下比特幣又跌了多少、跟小別三日的女朋友Facetime一下等等。
▎自動駕駛能輔助人類的駕駛技能;對于駕駛水平一般的人,他對于路況和車況的預(yù)判能力有限,機器可以輔助他做決策,比如如今很普及的盲點監(jiān)測系統(tǒng),對女司機來說是個寶。
▎自動駕駛能改善社會風(fēng)氣,讓路怒癥消失,車和車之間在道路上相處更加和諧,從而更遵守交通法規(guī)、避免出現(xiàn)事故;比如在高速上,有些小(nao)白(can)司機突然減速,導(dǎo)致后方引起了一連串堵車,事故發(fā)生概率增大。
所以,自動駕駛作為一種駕駛輔助工具,很有必要普及,甚至強制配備。如今的各種駕駛輔助配置,比如盲點監(jiān)測、車道保持、自動巡航、剎車輔助等,都是自動駕駛的組成部分,它們在一定程度上已經(jīng)提升了車子的“智商”,只不過控制它們的是單片機而不是英偉達的GPU主板。
現(xiàn)在,權(quán)威機構(gòu)已經(jīng)對“智商”做了分級,即我們通常講的L1~L5等級劃分,每個等級對應(yīng)不同智能程度的自動駕駛系統(tǒng)。
實際上,美國的NHTSA和國際汽車工程師學(xué)會(SAE International)都做過一個分級,現(xiàn)在NHTSA也采用了后者的分級標(biāo)準(zhǔn)。我們梳理了SAE對于L1~L5的詳細定義:
其中,L0即人工駕駛。從L1~L5,機器逐步接管,到了L5,就是所謂的全自動駕駛,可以應(yīng)對各種工況。
比如,新奧迪A8的Audi AI,就屬于上述L3級別的自動駕駛。特斯拉的增強版Autopilot,嚴(yán)格來說應(yīng)該屬于L2.5,還未達到L3級別。
二、定義全自動駕駛
幾乎所有人都在YY一個場景:未來你的愛車,能自己開上西直門立交橋,然后在出租車司機、公交車、新手黨的左右夾擊下順利突圍。
這個場景,車聚君覺得不是不可能實現(xiàn),而是沒必要。我們都在設(shè)想車輛的高度智能,但卻忽略了道路本身的配合。道路也在同步升級!
《機械公敵》中,奧迪RSQ行駛在一個封閉的隧道中,沒有行人、外賣和“極品飛車”,而且道路非常平直,有十分清晰的車道線,有自動清障機器人。
這種場景下,自動駕駛很容易實現(xiàn)。所以這里就要引出一個概念:ODD。
ODD全稱Operational Design Domain,它框定的是自動駕駛車輛所適用的工況。任何一臺自動駕駛車輛,都必須有一定限定的工況。這個工況可以很寬泛,也可以很精準(zhǔn)。
ODD的寬泛程度,決定了車輛能勝任什么樣的場景。比如,一臺車的自動駕駛系統(tǒng)只能在高速上使用,它可以保持車道、自動超車、自動跟車、自動上下匝道、自動通過ETC等等,但到了城市里就無法完全自動駕駛。
討論自動駕駛,要先明確工況。任何行業(yè)都沒有大躍進,必須一步步來。如果連高速公路的場景都還未實現(xiàn)完全自主應(yīng)對,還YY什么車子從車庫開出來把你載到公司的場景呢?
早在2013年,奔馳研發(fā)了輛自動駕駛的S500 Intelligent Drive,沿著一條固定路線在公開道路上行駛了103km。這條線路就是它的ODD,離開這條線路,它可能無法全程自動駕駛。
所以,離開了ODD談自動駕駛,都是耍流氓。
三、100%的自動駕駛無法實現(xiàn)
ODD的概念已經(jīng)解釋,還有一個名詞叫做OEDR,即Object and Event Detection and Response。
ODD是目的,OEDR是手段。簡單來說,就是明確一臺自動駕駛汽車能適用什么工況,然后再明確它為了應(yīng)對這些工況能做些什么,也就是對于物體和事件的偵測與反饋水平。
講到這,激光雷達、毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭等一系列硬件登場了,它們是車輛的“五官”,代替人類感知周圍的環(huán)境。
然后,中央電腦把這些數(shù)據(jù)進行處理,傳回服務(wù)器,服務(wù)器的軟件做決策,告訴車輛怎么走才不會被主人罵。
那么問題來了,萬一系統(tǒng)出問題了呢?萬一車輛超出了ODD范圍呢?這里就引出了Fall Back設(shè)計。工程師必須考慮到,萬一車子自己短路或某個硬件受損,或開到了不在ODD范圍的工況里,如果把風(fēng)險降到最低?
降到最低,就是把車安全停下來。所以Fall Back本質(zhì)上研究的是自動駕駛系統(tǒng)的退出機制。特斯拉的Autopilot監(jiān)測到駕駛員雙手不在方向盤上,就會通過儀表盤閃動、提示音等方式來警告用戶,最終會自動解除,而且本次駕駛將無法再開啟這一功能。
在更高度的自動駕駛中,任何一個微小的事件都可能引起系統(tǒng)的崩潰。例如,感知車道線的前方車輛的攝像頭被臟東西蓋住,那么系統(tǒng)就要找出應(yīng)對方案,確保駕駛員和車輛自身安全。
這還是考慮到每個傳感器都是100%有效的情況下。比如,Mobileye的識別率高達99%,但仍然不是100%。每個單獨的傳感器都是99%,乘積就越來越小。一個誤報,全盤失效。
這樣來說,真正的自動駕駛還能實現(xiàn)嗎?難。所以說,要限定ODD范圍,比如《機械公敵》中的隧道公路,就可以實現(xiàn)最大程度的自動駕駛。
小結(jié)
所以,所謂的L5級別自動駕駛是很難實現(xiàn)的??紤]到路況在不斷變化,隨機事件的出現(xiàn)可能直接打斷自動駕駛的思考過程。
算法再智能,地圖精度再高,傳感器再強大,也無法保證絕對的自動駕駛。在關(guān)鍵時刻,人類還是要Override。
除非,我們已經(jīng)研發(fā)出《鋼鐵俠》里的JARVIS那種人工智能。