北京時間3月20日凌晨,美國亞利桑那州坦佩市,一輛 Uber 的自動駕駛汽車與一名行人相撞,該行人在送往醫院后不治身亡。值得注意的是,這是世界上首起自動駕駛車輛在公共道路上撞擊行人并致死的事件。 目前,Uber暫停了包括舊金山、匹茲堡、鳳凰城和多倫多等所有地點正在進行的自動駕駛測試。根據外媒報道,事故發生時,Uber測試車上只有一名車輛操作員,而被撞女子正在穿越馬路。 ▲Uber自動駕駛事故現場 Uber此次事故很容易讓人聯想到2016年5月特斯拉Model S在美國佛羅里達州發生的那起引起業內劇烈討論的自動駕駛致死事故。根據美國高速公路安全管理局(NHTSA)的調查,事故發生時,Model S的Autopilot模式處于開啟狀態,并在一個十字路口上直接撞上了前方的重型卡車。 Uber自動駕駛事故相比特斯拉Autopilot事故,前者是沒有識別出行人、后者則沒有識別出車輛。 ▲特斯拉自動駕駛事故現場 由于自動駕駛概念在用戶端越來越普及,且真真切切的關于駕駛者與交通其他參與者的生命安全,因此我們必須弄清,現階段:
為了弄清上述問題,不久前,車云花費了三周時間,在北京用一輛Model S體驗了最新版本的Autopilot2.0,并詳細記錄下中國各種典型路況中,Autopilot2.0的反映,以及駕駛員必須接管的狀態。 現在推出,正合時宜。 哪些情況,駕駛員必須接管? 我們體驗的最新版本的特斯拉Autopilot2.0是基于2.0版硬件,V8.1系統。根據介紹,這個版本在追平Autopilot1.0功能的基礎上,有一些性能上的小升級,但增強自動輔助駕駛的特有功能還沒有實現。 體驗時間均為下午,行駛區段是位于四環腳下的車云總部到首都國際機場,規劃路線是四環到首都機場第二高速公路。體驗時都是晴天,車流量稀疏,具有挑戰的場景是太陽直射。 ▲特斯拉儀表盤交互界面,出現TACC和Autosteer灰色標識代表可開啟功能,開啟后標識變為藍色 值得稱贊的是,這套系統使用起來的學習成本并不高。在車機上設置好后,全程只用一個巡航控制手柄開啟功能、調整巡航速度和跟車距離。儀表盤上,有主動巡航控制和輔助轉向可開啟的提示。并且顯示了車道線和當前車輛前方與周圍的車輛情況。我們在四環和高速路上開啟主動巡航控制和輔助轉向,只要沒有頻繁的換道需求,Autopilot2.0是一個很得力的幫手,測試期間的最長開啟時間可以達到8分鐘。 ▲在光線復雜的停車場 ▲短暫進入隧道 ▲通過路口 期間我們重點觀察了系統的感知能力。在車道線不清晰、逆光、短暫通過隧道時,識別情況良好。在通過路口時,儀表盤顯示系統可以部分檢測到自行車、外賣摩托車以及公交車,但沒有把不同車輛區別顯示。毫米波雷達作為主傳感器,可以看到前車的前車,為提前制動做準備。 為了方便大家評估,我們記錄了行車中的脫離情況。上四環后,車云菌不斷在條件允許的情況下開啟Autopilot2.0,嘗試按照脫離報告的要求,記錄了體驗時每次接管的原因。 需要解釋的是,出于安全考慮,我們沒有刻意測試極限情況。測試期間兩位車云菌會根據經驗判斷此時此刻是否需要制動,如果Autopilot2.0沒有減速,駕駛員就會主動接管。也就是說,Autopilot是在和兩位駕齡10年+的司機比賽。 除去測試需要的接管,我們得到了下面這些脫離原因: ▲匝道匯入口有車輛Cut in 1.遇到匝道匯入口有車輛Cut in,Autopilot2.0控制下車輛沒有減速,安全起見駕駛員接管。 ▲變道失敗 2.打轉向燈時,車沒有變道,為防止影響后車行駛,駕駛員接管。 ▲右側車Cut in 3.高速公路跟車,前車變道后所在車道無車,本車加速后右側車道車輛Cut in,車輛沒有減速跡象,安全起見駕駛員接管。 從上面這些脫離原因來看,Cut in、變道不成功是接管的主要原因。復雜情況的Cut in很可能是前方車輛車尾沒有完全進入傳感器視線,因而傳感器無法及時識別車輛。Autopilot在處理Cut in的情況時,給出的反應并不是很迅速,但也不排除近距離制動的可能。 發生變道不接管有多種原因,比如目標車道有車輛靠近或者傳感器無法檢測車道車道線,在上述場景中,我們沒有發現明顯的原因。 除了功能實現層面,我們還在駕駛舒適度方面有幾點發現。 ▲大家可以關注下方向盤轉角 1.變道不夠順滑。我們從車后座拍攝了變道時的方向盤的轉動幅度,乘坐感受上,晃動比較明顯,不如小角度切入那么舒服。 ▲車道內的“搖擺” 2.決策不夠干脆。在一次變道時,向左變道功能已經成功啟動,但是在左側車道線邊猶豫停頓后,放棄動作再次回到本車道中間。我們推測原因是左后方一輛金杯沒有減速跡象并進入了傳感器探測范圍。 總體來看,Autopilot2.0在縱向控制方面的表現更加成熟,與輔助轉向有關的功能還有完善空間。另外有意思的是,兩位性格迥異的車云菌分別體驗了這套系統,一位追求速度感的車云菌認為,Autopilot2.0的操控比較符合自己胃口,而另一位更喜歡平穩舒適的車云菌認為,Autopilot的提速和制動讓他有些不適。一套輔助駕駛系統,不同人可能有不同體會。 不過,體驗沒有到此結束。 Autopilot2.0目前可以安全開啟的地方仍然是高速公路,但是在一些車道線清晰的城市路段,我們也能看到主動巡航控制和輔助轉向可被激活的提示。于是我們在保證安全的前提下,設置了一部分附加測試,但這部分場景嚴格來說并不在Autopilot2.0的適用范圍,也不建議大家模仿嘗試。 先說結論,Autopilot2.0的功能目前無法直接移植到城市環境使用。雖然可以順利開啟(一次2分鐘、一次3分鐘),但城市中有走向復雜的車流,需要通過沒有車道線的紅綠燈路口,車與車間距更近。具體來看,我們發現了幾個高速上沒有遇到的場景。 ▲起步迅速提速 跟車起步時,我們預設了比較大的跟車距離(4),所以Model S在前車啟動且兩車達到預設距離之后,才開始快速提速。這和我們日常的駕駛操作存在很大不同,在擁堵路口等紅燈時,我們更喜歡在每次前進時緩慢貼進前車保持距離,起步時也會考慮安全慢慢給油。 ▲關閉TACC和Autosteer后出現溜車 另外在城市環境我們意外發現了一個特殊場景。我們在停車狀態開啟主動巡航控制和輔助轉向后馬上取消,出現了車輛緩慢向前移動,儀表盤顯示車速變為1的情況。為防止追尾,車云菌踩下了剎車。如果把“關閉功能后車輛執行什么動作”的邏輯設置為“保持功能開啟前的駐車狀態”,應該會更加安全。 Autopilot進化史 Autopilot的進化史是“硬件先行,軟件后更新”——每一臺特斯拉都會配置當時最新的硬件,然后通過OTA不斷更新固件,獲得更完善的駕駛輔助或自動駕駛功能。龐大的用戶群可以源源不斷地供給真實路況的駕駛數據,幫助Autopilot訓練和迭代算法。 迄今為止,特斯拉一共更新了兩版硬件,出售過Autopilot(自動輔助駕駛)、Enhanced Autopilot(增強自動輔助駕駛)和Full Self-Driving Capability(全自動駕駛)三款選裝包(官網已經在Enhanced Autopilot推出后,撤下了Autopilot選裝包)。 2014年10月,Autopilot(自動輔助駕駛)首發時采用了1.0版硬件,傳感器使用了一個前置攝像頭,一個前向毫米波雷達以及車身一周的12個超聲波雷達。官方在召開發布會時介紹,這套硬件及其配套的軟件算法最終不能實現全自動駕駛,Autopilot只是提升舒適性和安全性的輔助功能,車輛的控制權仍然在駕駛員。 從Enhanced Autopilot(增強自動輔助駕駛)開始,特斯拉使用了2.0版硬件,這也是大家常常把增強自動輔助駕駛稱為Autopilot2.0的原因。馬斯克在發布會上宣布,2.0版硬件(8個攝像頭、1個毫米波雷達、12個超聲波雷達以及NVIDIA Drive PX2計算平臺)在固件更新后,可以開啟全自動駕駛功能。雖然馬斯克一直表示不會使用激光雷達,但特斯拉“毫米波雷達+攝像頭”全自動駕駛傳感器方案,還是在行業內引發了熱議。 ▲Autopilot2.0傳感器布局,毫米波雷達位于車輛前臉右側 兩代硬件更迭期間,有幾個重要事件和時間節點:
在上手體驗Autopilot2.0之前,需要重點關注SAE對自動駕駛汽車評定時提到的設計運行范圍(ODD),也就是自動駕駛汽車安全工作的環境,包括車輛自動駕駛時的Speed速度(高速、低速等)、Geography地形(平原、山地等)、Roadway路面情況(直路、彎路等)、Environmengt環境(天氣、氣候、基礎設施等)、Traffic交通情況(簡單、復雜、違規行為、路線固定等)、Temporal 時段(白天、晚上)…… 目前Autopilot支持高速公路、快速路環境的安全使用,輔助轉向功能十分依賴車道線。在用戶手冊提到的限制場景中,市內道路,急彎的曲折道路,結冰或濕滑路面,天氣條件不宜行駛比如能見度差(大雨大學濃霧等)、強光,車道線變化以及地面有陰影的情況功能都會受限,我們在表格中用紅色做了重點標記。 Autopilot2.0核心內容由主動巡航控制(TACC)、輔助轉向(Autosteer)、自動變道構成,可同時與車道輔助、防撞輔助、車速輔助等功能搭配使用。 其中,主動巡航控制可以自動對車輛進行縱向控制,簡單來說就是開啟后系統接管了剎車,但駕駛員仍然需要手動控制方向盤。輔助轉向提供的自動橫向控制,取代了手動控制方向盤的操作。 需要強調的是,輔助轉向功能還只是測試(Beta)版本,所以在開啟時,需要駕駛員特別注意接管。駕駛員要始終把手放在方向盤上,如果方向盤上的傳感器長時間沒有感受到壓力,就會在三段提醒后退出輔助轉向,只有手動駕駛停車后才能再次開啟輔助轉向。 每項輔助駕駛功能要在前一項基礎上疊加開啟。啟用輔助轉向的前提是主動巡航控制,實現自動變道需要主動巡航控制和輔助轉向同時處于開啟狀態。這意味著前一項的受限條件,也會對后幾項功能產生影響。 Autopilot2.0的下一步 Autopilot2.0的更新會從兩方面入手:一個是地圖和定位;一個是最大程度地升級軟件算法。 2014年公布Autopilot1.0的時候,特斯拉就認定系統里一定會有高精度地圖,但始終用的是導航地圖。后來在Autopilot2.0發布時,特斯拉就指出,Autopilot2.0系統嚴重依賴GPS數據及其定制的高精度地圖,系統如果單靠實時數據工作會比較粗糙。也就是說,高精度地圖的更新一定會在Autopilot2.0中出現。 ▲我們在體驗中打開了導航地圖 更新自動駕駛地圖后再開啟已有功能,應該會更加順滑。比如我們在體驗時,有一次高速駛入道路突然收窄區域的情況,于是我們享受了一次搖擺。假如這條道路信息被寫進地圖并且提前告訴汽車,完全可以做到低速平穩通過。 沒有實現的增強自動輔助駕駛功能,也離不開地圖和定位。根據特斯拉官網描述:
高速與高速間的切換,依賴在地圖中精細標記出每一條車道出入口。 ▲國外黑客破解一輛車后發布了新地圖系統照片 最新公布的進展是,特斯拉的新款市內導航及地圖引擎——“光年(light years)會在2018年的年初完成軟件升級,新款地圖系統取名為“特斯拉地圖(Tesla Maps)”。國外黑客破解一輛車后發布了新地圖系統的照片,可以看到匝道的匯入和駛出口都有明顯標記,但是沒有看到明顯的車道線劃分。不過,受限于各地的地圖測繪法規和自動駕駛地圖本身的發展情況,上述功能受到區域性影響,未必會在全球快速推廣。 除了升級地圖,就是持續不斷地更新軟件算法。 據消息稱,Autopilot2.0剛推出時,特斯拉還沒有完全發揮前視攝像頭的能力。當時功能的實現,很大一部分都是來自于超聲波雷達、毫米波雷達與前視攝像頭中主攝像頭的配合。一些愛好者在測試時遮擋了廣角和長焦攝像頭,發現它們當時仍然沒有啟用,還處于“封印”狀態。 8.1版的更新,特斯拉增加了另一個前端面向相機來提高Autosteer的性能,提升主要體現在高速公路環境。特斯拉主張使用多攝像頭的方案來替代多毫米波雷達和激光雷達方案,這意味著特斯拉在享受低成本硬件的同時,要在軟件算法上承受更多的壓力。隨著傳感器數量的增加,軟件算法開發將面臨更多挑戰。 在今年2月特斯拉寫給股東的一封信中提到,特斯拉已經完成了軟件的底層架構改革,這將大幅增強數據收集、分析和機器學習的能力。隨著客戶數量的增加,特斯拉的神經網絡能夠收集并分析比以往更多的高質量的數據。 車云小結 截至目前為止,特斯拉的更新進入了一個比較緩慢的時期,目前向我們公布了兩項2018年Autopilot計劃。 一個是Autopilot2.0的不斷更新,馬斯克在twitter上提到,Autopilot2.0已經有了一個更加“功能豐富”的版本,但它還不夠可靠,因此尚未發布。 另一個是馬斯克在2月宣布,未來三到六個月內,將會展示自動駕駛從西海岸到東海岸的自動駕駛(馬斯克在2016 年就許下了這一承諾,經歷了多次延遲),這是為Autopilot2.0之后的大版本更新儲存實力。 對參加汽車自動化競技的選手來說,新功能的研發周期越來越長,挑戰也將越來越多,希望在2018年,Autopilot可以如約帶來更多新消息。
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