編者按：作者為Tarek El Dokor，汽車司機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的視覺公司 EDGE3 Technologies 的 CEO ，此前他是安博瑞德航空大學(xué)機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)室的教授和負(fù)責(zé)人。他在此文中闡述了監(jiān)控司機(jī)的重要性，認(rèn)為比起目前已經(jīng)日益完善的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，對(duì)司機(jī)的視覺監(jiān)控同樣是自動(dòng)駕駛中不可或缺的一環(huán)。

EDGE3 Technologies

Elon Musk 在特斯拉官方網(wǎng)站上宣布他的藍(lán)圖時(shí)表示，他依然支持頗具爭(zhēng)議的 Autopilot  輔助駕駛模式。他認(rèn)為，減少或取消特斯拉部分智能功能應(yīng)該受到道德上的譴責(zé)。因?yàn)榭偟脕?lái)說(shuō)，這些智能功能仍在挽救生命。

毫無(wú)疑問，Autopilot  模式和其他類似的輔助駕駛功能增強(qiáng)了汽車的安全性。但是我作為 EDGE3 Technologies 公司的 CEO（一家開發(fā)汽車司機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的視覺公司）和安博瑞德航空大學(xué)機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)室的前教授和帶頭人，我還有其他建議。換句話說(shuō)，為了追求全面智能駕駛技術(shù)，盯著我們能夠達(dá)到目的的必要技術(shù)，我們可能會(huì)忽略合適的技術(shù)開發(fā)路線。

盡管特斯拉的 Autopilot  模式非常具有開創(chuàng)性，但實(shí)際上它只是一個(gè)輔助駕駛功能，不是我們追求的全自動(dòng)駕駛模式。在技術(shù)層面上講，它是 NHTSA-Level 2 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，即至少有兩個(gè)基本的自動(dòng)化控制功能。這樣的系統(tǒng)要求你的手一直放在方向盤上。

目前自動(dòng)駕駛的真實(shí)狀態(tài)和司機(jī)所預(yù)期的狀態(tài)是有明顯區(qū)別的。特斯拉最近發(fā)布的“雙手必須放在方向盤上”的要求和標(biāo)識(shí)并不意味著視線不能離開馬路。即使雙手還握著方向盤，實(shí)際上許多特斯拉或者其他汽車的車主可能會(huì)眼睛飄忽或者精神放空。他們希望 Autopilot  模式能達(dá)到自動(dòng)駕駛（Level 3）或者全自動(dòng)駕駛 （Level 4），然而在現(xiàn)實(shí)中，它只達(dá)到了 Level 2  級(jí)別。

如果車主不知道自己的汽車配有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的級(jí)別，也情有可原，因?yàn)樽詣?dòng)駕駛汽車可以自己在高速上跑幾百英里，司機(jī)很容易進(jìn)入到一種錯(cuò)誤的安全感中，認(rèn)為汽車是全自動(dòng)駕駛的。這就導(dǎo)致了一些問題，比如今年年初開始已經(jīng)有一些輕微的交通事故和至少一起撞擊致死事故發(fā)生，都是由于駕駛者沒有好好看路。Joshua Brown 的特斯拉正在高速公路上以 Autopilot 模式行駛，而他不知道自己已經(jīng)身處險(xiǎn)境，有報(bào)道稱，這無(wú)疑是一個(gè)可以避免的悲劇，因?yàn)锽rown 當(dāng)時(shí)正在 DVD 上看電影。

所以我們?nèi)绾尾拍苓M(jìn)入自動(dòng)駕駛的下一階段呢？

NHTSA 指出，Level 3 級(jí)別汽車應(yīng)該能了解周圍環(huán)境，明白將要發(fā)生的狀況，并且知道何時(shí)以及如何讓司機(jī)自己控制汽車。自動(dòng)駕駛汽車能夠看到并理解周圍環(huán)境，但是這一級(jí)別的自動(dòng)駕駛?cè)匀蝗狈σ粋€(gè)重要功能，就是何時(shí)以及如何將操控權(quán)交給司機(jī)。

現(xiàn)在缺失的技術(shù)是，不僅要確保駕駛員座艙內(nèi)要有司機(jī)，還要讓汽車了解司機(jī)的認(rèn)知狀態(tài)，清楚他或她對(duì)控制汽車的能力。實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的唯一辦法就是在駕駛艙內(nèi)安裝一個(gè)面向駕駛員的攝像頭。

檢測(cè)司機(jī)的認(rèn)知狀態(tài)是很微妙且具有挑戰(zhàn)的。不僅要顯示在某一時(shí)間點(diǎn)司機(jī)在看什么，還要識(shí)別、檢測(cè)司機(jī)的意識(shí)狀態(tài)和認(rèn)知。目前的系統(tǒng)是由許多自動(dòng)化設(shè)備制造商開發(fā)的，例如一級(jí)供應(yīng)商和二級(jí)供應(yīng)商，包括 EDGE3，這些系統(tǒng)采用大量軟件技術(shù)，但是都表現(xiàn)出一個(gè)共性，就是駕駛座內(nèi)一個(gè)或多個(gè)攝像頭能監(jiān)控司機(jī)及其所看到的物體。

圖像會(huì)被車載嵌入式處理器處理，獲取傳送的重要信息。可以監(jiān)控司機(jī)且屬于 Level 3  的自動(dòng)駕駛技術(shù)尚未問世，產(chǎn)品方面存在許多技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，包括立體攝像頭和TOF攝像頭（利用光的飛行時(shí)間測(cè)量距離）。 哈曼和德爾福今年年初在 CES 表示，領(lǐng)先市場(chǎng)的大部分解決方案似乎都在關(guān)注視覺追蹤。

盡管監(jiān)控眼睛有效，但是將其放大監(jiān)控整個(gè)面部、頭部、面部表情和分層的遠(yuǎn)程信息處理能更精準(zhǔn)地檢測(cè)到司機(jī)的意識(shí)和認(rèn)知：將駕駛艙內(nèi)攝像頭記錄的圖像、汽車遠(yuǎn)程信息處理和高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）獲得的信息結(jié)合起來(lái)確定司機(jī)的狀態(tài)。

未來(lái)的 Level 3 級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車會(huì)捕捉到司機(jī)的駕駛行為、模式。有了這一功能，汽車就可以識(shí)別司機(jī)的反常行為，認(rèn)為是司機(jī)處在危險(xiǎn)狀況或者精力不集中。監(jiān)控司機(jī)不僅僅是簡(jiǎn)單的視覺系統(tǒng)，更是一種高級(jí)多傳感器學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

監(jiān)控司機(jī)是一項(xiàng)重要的任務(wù)，是現(xiàn)在工業(yè)界高度重視的一個(gè)領(lǐng)域。例如，谷歌在自動(dòng)駕駛方面已經(jīng)決定在決策環(huán)中把司機(jī)完全“置之事外”，本質(zhì)上已經(jīng)超越 Level 3  ，并且認(rèn)為這樣更加安全。拋開社會(huì)影響，取消方向盤，直接跳過(guò) Level 3 會(huì)讓我們長(zhǎng)期停留在 Level 2，因?yàn)殡S著我們的學(xué)習(xí)，無(wú)差錯(cuò)的自動(dòng)駕駛會(huì)成為新的焦點(diǎn)。有專家在華爾街日?qǐng)?bào)上說(shuō)，要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)至少需要 15 到 20 年。

最復(fù)雜的自動(dòng)駕駛技術(shù)也已經(jīng)在復(fù)雜的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了。據(jù)谷歌的備案文件顯示，加州交管局表示他們已經(jīng)失敗了數(shù)百次，需要重復(fù)進(jìn)行人為干預(yù)。事實(shí)上在另一資料中顯示，人類駕駛員已經(jīng)數(shù)千次控制汽車并且行駛了 400 公里。自動(dòng)駕駛汽車會(huì)提高性能，更了解周圍環(huán)境，但是即便未來(lái)會(huì)有更高級(jí)的系統(tǒng)，汽車還是會(huì)處于復(fù)雜的日常環(huán)境。

這是技術(shù)的本質(zhì)，汽車的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)不能躲開路上的障礙物，或者不能認(rèn)出交警，還是需要司機(jī)自己控制。全自動(dòng)化駕駛會(huì)引起其他道德問題，比如，在事故中應(yīng)該責(zé)備誰(shuí)？面對(duì)救駕駛員還是救其他人的時(shí)候，自動(dòng)汽車會(huì)做什么決定？這些決定不只是在技術(shù)層面內(nèi)，而是要將道德理解以及技術(shù)所處的社會(huì)水平考慮在內(nèi)，還包括政策制定者、倫理學(xué)家和對(duì)其他人的影響。

前不久Uber發(fā)布了和谷歌類似的技術(shù)，盡管Uber方面稱他們確定是專業(yè)的司機(jī)駕駛，能熟練地在復(fù)雜狀況下控制汽車。很明顯， Uber知道自己的技術(shù)不是全自動(dòng)駕駛，需要司機(jī)來(lái)減小風(fēng)險(xiǎn)。但是如果司機(jī)頭昏腦漲（報(bào)道中這種情況時(shí)有發(fā)生）或者控制得太晚會(huì)發(fā)生什么？很遺憾，Uber的團(tuán)隊(duì)沒能監(jiān)控司機(jī)何時(shí)以及如何控制汽車，這在設(shè)計(jì)上是一種硬傷。

在所有情況中，最關(guān)鍵的就是司機(jī)需要具有駕駛技術(shù)，能夠在任何時(shí)間處理緊急情況，如果司機(jī)不能控制汽車，就需要有在數(shù)秒內(nèi)解決問題的應(yīng)急措施。

在 Level 3 中，深入理解司機(jī)的注意力是很重要的一步，如果汽車能更智能地了解相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)程度，就會(huì)知道何時(shí)以及如何控制司機(jī)。我認(rèn)為，Level 3 會(huì)讓我們變得前所未有的真實(shí)，全自動(dòng) Level 4 駕駛更是如此。這樣一來(lái)，我們就需要提高 Level 3 駕駛技術(shù)，讓其上路成為現(xiàn)實(shí)。

via IEEE

推薦閱讀：

萬(wàn)萬(wàn)沒想到，汽車數(shù)據(jù)比汽車本身還值錢

自動(dòng)駕駛出車禍，到底誰(shuí)該背鍋？

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。