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本文作者: 易建成 | 2016-11-08 22:45 |
自今年以來,特斯拉的自動駕駛發(fā)生了幾起致命事故。通過業(yè)內(nèi)人士的分析,至少暴露兩個問題:一方面,當(dāng)前自動駕駛傳感器系統(tǒng)還存在缺陷;另一方面,人們對于自動駕駛功能的預(yù)期過高,在使用該功能時過于放松警惕。
在 360 汽車安全實驗室首個 V-Hacker(Vehicle Hacker)「汽車黑客訓(xùn)練營與特斯拉車主面對面」活動上,360 汽車安全實驗室負(fù)責(zé)人劉健皓對自動駕駛傳感器工作原理進(jìn)行講解,以及如何在自動駕駛下更加安全駕駛。
國內(nèi)很形象地把自動駕駛形容為有「眼睛」、「耳朵」、「大腦」以及「手」和「腳」。
在特斯拉的車上,它的「眼睛」和「耳朵」就是一個前置攝像頭、車底部的毫米波雷達(dá)。隨著特斯拉 Autoplilot 系統(tǒng)的更新,其 7.0 版本能夠識別出前方一輛車,到了 7.2 以上版本,可以識別出前方五輛車。并且,它還可以判斷出車的類型,比如卡車、小轎車和電瓶車。
「大腦」是傳感器,感知周圍環(huán)境以后,把數(shù)據(jù)傳回到中央控制器,由中央控制器來做判斷和路徑規(guī)劃。特斯拉的很多功能依賴于電子功能,所以「手」和「腳」是由「大腦」來控制,「眼睛」和「耳朵」來感受周圍環(huán)境。
Autopilot 是一個怎樣的系統(tǒng)?
特斯拉 Autopilot 的啟用條件有兩個:在看清楚和識別車道線的前提下,時速在 30 英里(48 公里)以上以及在 Autohold 能夠識別前方車輛的情況下,即可使用輔助駕駛功能。
特斯拉的自動駕駛在汽車行業(yè)里面,可以歸結(jié)為兩個功能:
ACC( 自適應(yīng)定速巡航):標(biāo)定一個車速,車以這樣的車速行駛??梢赃m應(yīng)前面的車速;
電子助力轉(zhuǎn)向:在自適應(yīng)定速巡航的基礎(chǔ)之上,加上電子助力轉(zhuǎn)向功能,打造自動駕駛的功能。
特斯拉 Autopilot 系統(tǒng)的成本非常低廉:由 1 個攝像頭、1 個毫米波雷達(dá)以及 12 個超聲波傳感器組成。
在這種情況下,用非常低配的方式,特斯拉依靠其算法來實現(xiàn)汽車自動駕駛的能力。
超聲波傳感器布置在車身周圍,用于探測距離和障礙物。超聲波雷達(dá)可以通過一個小型設(shè)備對其進(jìn)行干擾。
特斯拉 Autopilot 系統(tǒng)使用超聲波雷達(dá)去檢測周圍的障礙物,如果周圍沒有障礙物,可以啟動自動駕駛系統(tǒng),一般用于自動泊車和測距。
特斯拉選用的是 77GHz 的毫米波雷達(dá)。毫米波雷達(dá)的干擾成本比較高,需要顯示器信號發(fā)生器,信號放大器和天線,這套設(shè)備加起來是 120 萬人民幣。
為什么它能檢測出五輛車甚至更多的車?這是因為有一個扇形的天線矩陣,可以看到至少五輛以上的車。
問題出現(xiàn)最多的地方就是攝像頭,它屬于圖像識別技術(shù),圖像識別到最后其實是深度學(xué)習(xí)和計算的問題。如果計算出錯,就會產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致錯誤的判斷和執(zhí)行,進(jìn)而產(chǎn)生事故。
攝像頭用于識別車道線、交通標(biāo)識、測定車距、標(biāo)定測速。在特斯拉的算法里,攝像頭在特斯拉 Autopilot 系統(tǒng)的作用至關(guān)重要的。
但是,攝像頭是一個光感設(shè)備,在攝像頭逆光或有強(qiáng)光照射的下,會使攝像頭致盲,無法看清前方障礙物,這時系統(tǒng)會提醒駕駛員接管。比如車輛從橋洞底下出來的時候,突然間進(jìn)入一個曝光比較高的場景,會有短時幾秒鐘的致盲,這時有可能會產(chǎn)生交通事故。
據(jù)劉健皓介紹,傳感器被干擾之后系統(tǒng)得到錯誤的結(jié)果,一是傳感器本身沒有「彈性」機(jī)制,二則是在決策算法上,沒有進(jìn)行容錯。以毫米波雷達(dá)為例,Model S 毫米波雷達(dá)的頻率與波長都是被逆向得出,如果設(shè)置了彈性機(jī)制,頻率隨機(jī),那么逆向的難度自然會加大。而從算法層面來說,目前 Model S 雖然進(jìn)行了不同傳感器的數(shù)據(jù)融合,但是并沒有針對異常數(shù)據(jù)有分析過程。
所以,特斯拉傳感器系統(tǒng)并非絕對可靠。在某些設(shè)備的簡單干擾下,傳感器「致盲」,會發(fā)生誤報。同樣,在真正行駛過程中,特斯拉也會遇到類似問題,駕駛員稍不注意,就可能發(fā)生車毀人亡的災(zāi)難事故。
1、高速跟車
在高速跟車的情況下,如果前方車輛突然急剎車,特斯拉 Autopilot 系統(tǒng)無法在瞬間停下來,它會讓駕駛員接管,但即使駕駛員接管也無法在短時間內(nèi)停下來。
所以,一般在高速跟車情況下,車主可以將跟車距離設(shè)置得遠(yuǎn)一些。這樣前后車的距離保持得比較遠(yuǎn),為剎車爭取一些時間。同時,腳最好是放在剎車上,視線至少要在馬路上。
2、車輛變道
盡量觀察前后十米沒有車的時候,可以啟用這個功能。
超聲波雷達(dá)只能測五米之內(nèi)的距離,如果有些車輛車速非???,傳感器無法及時發(fā)現(xiàn)后面的車輛。所以變道的時候先人工目測一下周圍的情況,而不是隨性的打轉(zhuǎn)向燈。
3、出入主輔路
出入主路的時候基本上要靠人工,不要依賴 Autopilot 系統(tǒng)。拐彎的時候大于一個角度(比如 45度),系統(tǒng)沒有識別的話就會徑直向前行駛。在隨線拐彎或者跟車拐彎的時候,手要放在方向盤上。
最后,劉健皓還分享了關(guān)于自動駕駛十大安全攻略:
1. 啟用自動駕駛做輔助駕駛時,事先一定要注意在路面上的情況。
2. 在強(qiáng)光、逆光行駛下要注意控制方向盤和車速。
3. 輔助駕駛自動轉(zhuǎn)彎時,轉(zhuǎn)角大于 45°角時需要控制方向盤。
4. 高速行駛進(jìn)行車道保持功能要控制與前車車距,腳要放在剎車上。
5. 跟車轉(zhuǎn)彎時雙手放在方向盤上,防止周邊有汽車突然竄出。
6. 進(jìn)出高速公路主輔路時,需要控制方向盤,輔助駕駛可能無法判斷障礙物。
7. 在高速路行駛時,必須進(jìn)入正式車道再啟動自動駕駛功能。
8. 在高速路上啟動自動駕駛模式后,在變道時,要注意前后方車輛車距。
9. 在目前技術(shù)狀況下,最好在道路條件良好的情況下啟用自動駕駛系統(tǒng),確保駕駛安全。
10. 選擇合適的前方車輛跟隨,然后鎖定開啟自動駕駛功能,不要跟隨公交車,大卡車等特殊車輛。
*文中圖片由劉健皓提供
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