一场史无前例的车祸引发的分析与讨论

2016-07-04 19:21:31来源: 汽车之家

美国时间6月28日,美国高速公路安全管理局(NHTSA)就5月7日发生在美国佛罗里达州的一起特斯拉MODEL S车祸中自动驾驶功能(Autopilot)的表现展开初步评估。对此特斯拉公司在第一时间就发表博客表态并解释这次车祸的来龙去脉,之所以特斯拉公司如临大敌,因为如果美国高速公路安全管理局(NHTSA)在初步评估报告中的结果不理想,特斯拉公司就有可能面临着召回所有具备自动驾驶功能的MODEL S车型,这无疑是一件对企业影响深远的事件。那么这起车祸事故究竟是怎么回事呢?又会对自动驾驶这项技术产生什么样的影响呢?

■ 特斯拉的“自动驾驶”

要弄明白这次事故的来龙去脉,首先咱们得了解特斯拉的这套自动驾驶系统。特斯拉的自动驾驶系统名为Autopilot,虽然其名称为自动驾驶,但实际上这套系统并不可以做到真正意义上的自动驾驶,而只能称之为半自动驾驶。因为按照美国高速公路安全管理局(NHTSA)的分级,自动驾驶系统可以分为五个不同的等级:

第一级:车辆完全没有任何的自动驾驶,驾驶员对车辆完全掌控;

第二级:车辆具备至少一种基本的电子辅助系统;

第三级:车辆具备至少两种电子辅助系统,能够帮助驾驶员减轻驾驶工作;

第四级:车辆具备足够信赖的自动驾驶能力,但关键时刻驾驶员仍然对车辆具有操控权;

第五级:驾驶员对车辆不具有操控权力,仅需输入目的地或导航资料便能完成整个旅程。

所以从特斯拉提供的功能来看,Autopilot系统仅仅处于第三级和第四级中间的区域,并不具备完全的自动驾驶能力。Autopilot这套系统是由三个分系统共同工作相互配合而做到“自动驾驶”的,他们分别是自动车道保持功能、自动变更车道功能及自动泊车功能,而使得这三个功能顺利工作的硬件设施则是位于车辆前挡风玻璃后方的前置摄像头、位于车辆前保险杠的远距离雷达以及位于车辆四周的12颗超声波传感器

所以从特斯拉的“自动驾驶”系统来看,经过三重保护的MODEL S应该是一个充分考虑了各种实际情况的一套比较成熟的半自动驾驶系统。

■ 这次车祸的特殊之处

那为何有着三重保护措施的特斯拉在开启了Autopilot后仍然发生了这么严重的事故呢?这就要从事故本身的特殊性来分析了。从特斯拉官方博的情况说明可以看出,此次MODEL S撞上的是一辆白色的拖挂车,当时特斯拉行驶在一条双向两车道、中央有隔离带的公路上,Autopilot系统处于开启模式,而那辆拖挂车由对向车道左转以与MODEL S垂直的方向穿越公路。

根据目前获得的信息,我们对这场事故进行了分析,通过还原事故场景可以清晰的看到这场事故是由众多偶发原因或小概率事件集合而成:

第一:由于拖挂车的车身为白色,在强烈的照射下驾驶员也许真的没能发现这辆车,并且强烈的阳光照射在白色车身时产生的反光导致前置摄像头“致盲”;

第二:由于车身本身距离地面较高,形成了一款很大的悬空空间,所以特斯拉的前置摄像头在发现车身后系统经过计算可能并不认为这是位于车辆前方的障碍物,而是前方悬浮在空中的路牌,并不会对车辆正常行驶的安全性构成威胁,所以并未发出提醒或采取紧急制动的措施;

第三:特斯拉上并未配备高精度地图,如果其配备了高精度地图,那么控制系统接收到传感器收集的信息,将卡车判断为路牌后,与高精度地图进行比对会发现此前并无路牌,系统会进行二次判断。如果仍旧不能准确分辨出具体情况,系统会将控制权交还给驾驶员,整场悲剧或许可以免于发生;

第四:超声波传感器由于可探测距离过短,前期并不能发现远处的障碍物,而后期碰撞即将发生时也由于探测到的空间为拖挂车车身下部的悬空空间,系统也默认前方无障碍;

第五:特斯拉的远距离雷达发出的毫米波由于车辆下部很大空间的悬空,雷达发出的毫米波直接通过下部的悬空空间穿过拖挂车车身而并未产生反射波,雷达没有接收到反射回的雷达波导致系统认为行驶车道的前方上并未有障碍物,所以也没有发出提醒或采取紧急制动的措施;

所以拖挂车本身的特殊性导致了这起车祸事故的特殊性,而正是由于拖挂车的颜色及车身下方大面积的悬空空间导致特斯拉的三重保护在这起事故中全部失效,最终造成了这起史上第一次自动驾驶酿成的车祸发生。

但是这次事故的原因不可能全部归结为Autopilot失效的过错,因为特斯拉从未在任何场合承认过这套Autopilot系统可以在行驶时不需要驾驶员的协助。在特斯拉的Autopilot系统启动工作时,驾驶员都会被要求接受这一系统“是一项辅助系统,要求驾驶员双手始终握住方向盘”,在特斯拉看来这个提醒以及开启Autopilot系统后检测双手是否离开方向盘可以有效地避免驾驶员在驾驶时做其他的事情。

当然,虽然特斯拉官方博客中说到如果系统感应到驾驶员双手已离开方向盘,车辆会显示警示图标或发出声音提醒,并逐步降低车速直至感应到双手在方向盘上,但下面的这个国外自媒体的视频显示真实情况却并非如此,也许这个提醒和降低车速的措施与特斯拉本身的OTA版本有关系,但由于官方博客中并未有提及版本的问题,所以我们也将在后续针对这个有出入的问题做进一步的验证。

但实际上,特斯拉对其自动驾驶系统的命名就带有很大的误导性,Autopilot在中国被官方译作自动驾驶功能,从字面上来看人们就很容易产生“这车可以安全的自己行驶”的概念。而且就我个人经验来看,每次我在高速公路上开启车辆的主动巡航功能时,精神就会不自觉地放松下来,右脚也会离开油门和刹车踏板区域找一个更舒服的姿势摆放,这样的状态往往也就为犯困提供了很好的环境。试想如果驾驶员在开启了Autopilot系统后,虽然双手仍在方向盘上,但实际上由于放松下来在漫漫长途中睡着了,是不是也会是发生车祸的一个隐患呢?

现在看来拥有三重保护的特斯拉“自动驾驶”系统在此次车祸中毋庸置疑的全部丧失了功能,虽然三者都失灵的概率小之又小,但安全方面无小事,特别是涉及到人身安全的事情,更是马虎不得。特斯拉虽然是第一个敢于在“自动驾驶技术量产”上吃螃蟹的车企,但这次车祸显然会在一段时间内给特斯拉蒙上一层阴霾。

    ■  车企的路

不仅是特斯拉,近些年自动驾驶技术被越来越多的“传统”车企所展示。当然,现阶段,量产车上配备更多的是尚处初级阶段的驾驶辅助系统,或者半自动驾驶功能。随着城市拥堵问题逐渐加剧,以及消费者对出行简单化的迫切需求,全自动驾驶势必将在未来成为主流,因此各大厂商们对这个可能改变未来产业布局的技术可谓倾尽全力。

就在特斯拉因自动驾驶事故别调查的第二天,宝马宣布与英特尔以及在高级驾驶辅助系统(ADAS)领域全球领先的Mobileye公司进行合作,将基于宝马i Vision Future Interaction概念车合作开发自动驾驶汽车,量产版将在2021年正式推出。

经过了多年发展,中国品牌技术实力也得到了长足发展,在最近的车展上也可以看到中国品牌针对未来自动驾驶技术进行的全新尝试。其中既有高级驾驶辅助(Advance Driver Assistant System),也有试验中的全自动驾驶技术。

除此吉利、长安以外,荣威官方也表示已经开始开发自动驾驶系统,目前第一阶段高速公路状态下的自动驾驶技术已经基本掌握,未来10年内有望实现全自动驾驶。

厂家们对于自动驾驶技术如此热衷是因为它的普及将会对人类出行产生颠覆性的影响,在解放了驾驶员后,现在出行所占用的时间可以被更好的利用。同时,交通事故发生的几率将大大降低,拥堵将不复存在,能源消耗相比今日亦将得到大幅降低。而实现这一切仅靠车企的努力是不够的,还需背后的众多供应商加紧研发速度。

■ 零部件的进化

通过前面的讲解,相信您也感到了,实现自动驾驶需要传感器、控制模块协同合作。自动驾驶技术的发展实际上就是各系统、各零件的进步、发展的过程。在特斯拉的事故中,传感器以及分析模组发生的误判暴露了现阶段相关技术的不足,这会敦促相关厂商完善现有技术。下面,我们就以不同模块的视角,看看技术发展情况。

- 传感搜集

在整个自动驾驶技术中,传感器所扮演的角色至关重要,它收集到的数据是后续控制模块进行分析的基础。因此,如何尽可能的收集更多数量的信息、怎样抵抗外界环境的干扰都是传感器研发的重点。

- 策略控制

在自动驾驶技术研究发展中,传感器收集到的信息逐渐增多,换言之路面信息的收集正在变得愈加完善,下一步的难点便是如何正确判断这些信息,并对车辆发出正确控制指令,这便是策略控制系统发挥作用的时候了。

根据现阶段技术发展情况看,自动驾驶汽车的控制系统已经向着同人脑类似,具有逻辑判断能力、主动分析能力、具有一定学习能力的方向发展,NVIDIA与奥迪合作开发的自动驾驶概念车上正是使用的具有此种能力的芯片组。

- 地图辅助

在特斯拉的事故中,其中一个误判点便是系统将卡车认为是一块巨大的交通标识牌,这不仅反映出传感器以及控制模块的设计缺陷,同时反映出其自动驾驶系统缺乏辅助系统的帮助,这个辅助系统便是高精度地图。

对于自动驾驶技术而言,高精度地图是提供超越现有传感器可以感知到的远方路况,为控制系统做出判断提供多一层判断依据。在特斯拉的事故中,如果其配备了高精度地图,那么控制策略系统通过地图可以提前获知事故发生地此前并无交通标标识牌,如果传感器收集到相关信号与之冲突,则系统会对其再次加以计算,检验此前做出的判断是否正确。当系统无法判断收集信息是否准确时,会将车辆控制权交还给驾驶员,或许可以避免这个悲剧的发生。

编辑总结:

有人说这次的特斯拉MODEL S车祸会导致自动驾驶技术的普及时间又往后延迟至少五年时间,但无论是传统的汽车企业还是世界上的汽车零部件供应巨头,都在大力的发展自动驾驶技术,并相信自动驾驶技术的普及会是解决现在许多人类交通问题的最终解决办法。所以我相信这次的车祸事件并不会成为一个打击自动驾驶技术普及的事件。相反,此次车祸有可能会随着调查报告的出炉带给自动驾驶领域一场新的革新,令开发人员得到更多的关于各种特殊情况的启迪,从而为提升自动驾驶系统的安全性做出贡献,最终从历史的长河来看,此次事件将成为推进自动驾驶技术普及的一座里程碑。

关键字:Model  S  特斯拉  自动驾驶

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016070415763.html
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