炼数成金 门户 商业智能 人工智能 查看内容

自动驾驶攻破的难点在哪,何时能到Level 5?

2017-11-22 11:23| 发布者: 炼数成金_小数| 查看: 20975| 评论: 0|原作者: 陈光|来自: 知乎
摘要: 自动驾驶什么时候上路?目前还处于什么位置?什么时候实现全自动驾驶?先来一张各大车企自动驾驶技术的分级图,大致了解一下目前已经量产的自动驾驶技术哪家强。奔驰:这儿有点挤啊…沃尔沃:隔壁那位兄弟,你踩着我 ...
工具 算法 安全 测试 自动化
自动驾驶什么时候上路?目前还处于什么位置?什么时候实现全自动驾驶?

先来一张各大车企自动驾驶技术的分级图,大致了解一下目前已经量产的自动驾驶技术哪家强。


奔驰:这儿有点挤啊…
沃尔沃:隔壁那位兄弟,你踩着我脚了…
特斯拉:唉,无敌是多么寂寞
奥迪:Tesla,你对力量一无所知

自动驾驶从L2到L5是一个相对漫长的过程,现已发布的量产车型中有处于L3的奥迪A8、处于L2.5的Tesla、还有处于L2的凯迪拉克CT6等。

那么每一级别之间具体的区别和需要克服的难点到底又有哪些?那就一级一级细细道来。

按照国际惯例,谈论自动驾驶级别时必须上一张SAE的分级图。

下面我用给大家解释一下

各个级别到底代表着什么样的技术

哪些指标能立刻区分汽车属于哪个Level

为什么Level越高,对技术的要求越高

SAE Level 0:No Automation(无自动化)
准确来说,现在我们已经很难看到 Level 0 的汽车了。要么早已报废,要么法规都禁止其上路了。无自动化意味着诸如ABS(自动防抱死)这种现在看来最基本的配置都没有。极端一点,你可以认为Level 0的车就是四个轮子加一个沙发。

SAE Level 1:Driver Assistance(驾驶员辅助)
生活中常见的车基本都属于Level 1。Level 1 称为驾驶员辅助系统,所有在驾驶员行驶过程中,对行车状态有干预的功能都叫驾驶员辅助,都属于Level 1。

比如最基本的ABS,以及在ABS基础上升级而来的ESP,还有高速路段常用的定速巡航、ACC自适应巡航功能及LKA车道保持辅助。

大家买车时,在底盘功能介绍中看到的各种英文缩写,或多或少都是属于SAE 规定的Level 1。

SAE Level 2:Partial Automation(部分自动化)
Level 2和Level 1最明显的区别是系统能否同时在车辆横向和纵向上进行控制。

如果一个车辆能同时做到ACC+LKA(自适应巡航+车道保持辅助),那么这辆车就跨进了Level 2的门槛。2018款的凯迪拉克CT6拥有的半自动驾驶系统“Super Cruise”就是典型的Level 2级别。

视频中可以看到,该车并不具备主动超车的功能。即目前的Super Cruise仅能实现单一车道内的加减速。

再来说说自动驾驶话题下不得不提的特斯拉。正如我在《互联网公司和汽车企业都在开发自动驾驶,你更看好谁?》中提到的那样,特斯拉过度夸大了他们系统所具备的能力。

为什么称 Tesla 目前的 AutoPilot 为 Level 2.5?
因为特斯拉具备换道功能。驾驶员在确保安全的情况下,拨动转向灯杆,车辆即可依据该信号实现换道。也就是说,特斯拉的换道操作并不是全自动的,而是把这一块对环境感知的需求交给了人。特斯拉收到变道信号后会由车判断是否可安全变道后才会执行。比如前后车距离太近、实线都不会变道的。

(重点来了!敲黑板)

难点:Level 1 ~ Level 2

1.汽车横向控制和纵向控制配合的舒适性

单独的横向控制(车道保持)或纵向控制(ACC等)技术已经十分成熟,那么两者同时控制时,如何将舒适性做到最优,这就是当前遇到的挑战。

2.通知驾驶员接管车辆的时机选择

Level 2的系统并不具备较高级别的自动驾驶功能,需要驾驶员实时监控并做好接管的准备。如何以最友好的和最恰当的交互方式通知驾驶员接管车辆,而不影响到驾驶员的心情,需要人机交互攻城狮费尽心思。

SAE Level 3:Conditional Automation(有条件自动驾驶)
有条件自动驾驶是指在某些特定场景下进行自动驾驶。比如全新奥迪A8在他们的宣传视频中就限定了十分常见的场景——堵车,该功能叫作Traffic Jam Pilot(交通拥堵巡航),功能描述如下:

当车速小于或等于60公里/小时,用户可以启动道路拥堵状况下的自动驾驶功能。在当地法律允许的情况下,车辆会完全接管驾驶任务,直到系统通知用户再次接管。这也是目前在全球范围内,在实现量产的车型中拥有的别的自动驾驶能力。

仔细想想,这些功能特斯拉通过升级软件也能实现,为什么只有Audi A8敢宣称自己达到 L3 呢?

因为L3 相比 L2 较大的进步在于——不需要驾驶员实时监控当前路况,只需要在系统提示时接管车辆即可。这对于自动驾驶技术来说是一个很大的跨越,这也意味着自动驾驶系统代替人类成为了Driver & monitor。驾驶员变为乘客,而乘客是不需要实时监控当前路况的。

难点:Level 2 ~ Level 3

1.传感器感知技术
NTSB最近刚发布的,去年五月特斯拉撞卡车交通事故的宣判结果——特斯拉Autopilot的功能限制是导致2016年5月交通致死事故的主要原因,这里的功能缺陷实际上就是传感器感知的缺陷。AutoPilot 1.0的硬件配置很难处理特殊工况,比如交叉路口。

图为特斯拉因传感器感知缺陷未正确识别卡车所导致的事故。


正是因为传感器感知缺陷这种客观因素的存在,整车厂做自动驾驶时就显得尤为保守,要么增加传感器以加强感知能力,比如全新奥迪A8加的四线激光雷达;要么就通过监视驾驶员的面部状态,确保驾驶员实时观测着前方路况,比如凯迪拉克CT6。

2.法规
上次Apollo发布会,百度当着全中国的面在开放道路测试自动驾驶技术,被请喝茶了。目前中国还是不允许自动驾驶车在开放及高速道路测试的,所以在法规正式发布之前,自动驾驶还只能到封闭的试车场中测试。这一点国外走在前列。

SAE Level 4:High Automation(高度自动驾驶)
无论是国外的Waymo、Uber还是国内的Baidu L4事业部做的都是Level 4自动驾驶技术的研究。它们的自动驾驶汽车有一个很明显的共同点,就是头上顶着一个大大的激光雷达。如下。


激光雷达提供了极高精度和极其丰富的感知信息,这使自动驾驶车自如处理极端工况成为可能。激光为主,视觉为辅,再加上车上各种功能冗余的传感器及高精度电子地图,在开放道路上实现A点到B点的自动驾驶不再遥远。

难点:Level 3 ~ Level 4

1.传感器成本
激光雷达的成本短期内还降不下来,这也是 L4 自动驾驶汽车还未普及的重要原因之一。Waymo在今年年初宣布将激光雷达成本降低90%,希望低成本激光传感器早日到来。

2.极高鲁棒性的自动驾驶算法及稳定的计算平台
Level 4的自动驾驶算法准确性和较精确性需要达到,甚至超过人类的认知水平,这就需要的是极具鲁棒性的算法和稳定的计算平台。确保自动驾驶汽车即使遇到突发情况也能较好应对。

3.高精度地图采集资质
这一项难点国外并不存在,但是国内确实是一个很大的壁垒(国防考虑)。除了大家耳熟能详的BAT有地图测绘资质外,国内有测绘资质的图商寥寥无几。近几年随着自动驾驶的发展,想在国内发展自动驾驶技术,图商说不定会成为稀缺资源。可以的话,推荐大家自己去调研国内有测绘资质的几家图商,买点他们的股票,看涨~

4.乘坐人员接纳度
现在让你去乘坐一辆没有方向盘,随时都无法接管的汽车,心里多少会有些忐忑吧。因此人类的接纳程度也是自动驾驶普及的一个大难点,需要时间建立信任。

Level 5:Full Automation(完全自动驾驶)
相信很多人都会对 L4 和 L5 感到困惑,其实两者很容易区分,观察他们的可行驶范围即可。大家看下图。

图中的大圆弧是自动驾驶 Level 4 所限定的区域,小圆圈是汽车的感知范围。

t时刻,汽车依然在大圆弧内,自动驾驶系统正常工作;

t+1时刻,已靠近边界,自动驾驶系统即将失效,并发出警报;

t+2时刻,汽车开出了边界,这时自动驾驶系统完全失效,安全停车。

那么L5的功能该如何描述?
只要给出一个GPS坐标点,L5的自动驾驶车就能到你指定的地方,无论这地方的法规是靠右行驶还是靠左行驶,自动驾驶车都能轻松应对。即全工况、全区域的自动驾驶。

难点:Level 4 ~ Level 5

1.高精度地图众包更新生态
自动驾驶技术十分依赖高精度电子地图,所用到的电子地图一定要确保实时且易于更新。未来每一辆在路上行驶的自动驾驶车,不仅是用于正常通勤,同时也是地图信息的采集车,实时将当前地图信息反馈至云端供其他自动驾驶汽车使用。

以上内容就是自动驾驶研究所需要攻破的难点,暂列这么多,以后想到继续更新。

何时能到Level 5?
在这个做预测随时都可能会被打脸的时代,仅做一个保守估计:

L4会在2025年前普及。至于L5,可能不会有,因为造出一个全世界都能跑的车子性价比不高,L4对用户来说已经够了。你真的在乎,在中国能来去自如的某辆汽车,不能在美国跑吗?

欢迎加入本站公开兴趣群
商业智能与数据分析群
兴趣范围包括各种让数据产生价值的办法,实际应用案例分享与讨论,分析工具,ETL工具,数据仓库,数据挖掘工具,报表系统等全方位知识
QQ群:81035754

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

相关阅读

最新评论

热门频道

  • 大数据
  • 商业智能
  • 量化投资
  • 科学探索
  • 创业

即将开课

  GMT+8, 2017-12-17 20:03 , Processed in 0.160346 second(s), 26 queries .