福瑞泰克CTO 沈駿強(qiáng)
汽車自動(dòng)化趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn),如何把自動(dòng)駕駛前沿技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化落地,一直是業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的話題。在福瑞泰克CTO 沈駿強(qiáng)看來,只有把自動(dòng)駕駛系統(tǒng)投入到商業(yè)化的應(yīng)用才算真正的成功。其中有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn):
首先,是一個(gè)真正的商業(yè)化應(yīng)用而非測試品;
第二,商業(yè)化落地的車輛是需要從產(chǎn)線,流水線上下來的,而不是手工改裝的;
第三,要達(dá)到一定的量,而不是只是一輛或者兩輛這樣的車輛。
雷鋒網(wǎng)新智駕了解到,福瑞泰克目前正在做高級駕駛輔助系統(tǒng)ADAS的量產(chǎn)落地,明年將開始推出量產(chǎn)產(chǎn)品。同時(shí),該公司還提供一些產(chǎn)品的本土化開發(fā)工程服務(wù)。
至于如何從實(shí)踐中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地?沈駿強(qiáng)從安全、用戶體驗(yàn)、應(yīng)用場景和成本四個(gè)方面進(jìn)行了探討。以下是沈駿強(qiáng)演講的全部內(nèi)容,在不改變原意的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了編輯:
一、安全性
安全是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)一個(gè)首要目標(biāo)。
大家知道,車輛其實(shí)有很多不安全的情況發(fā)生,包括車輛碰撞、跟行人的碰撞,車輛拋錨、迷路實(shí)際也是一種不安全的表現(xiàn)。針對這些不安全問題,目前有保護(hù)車內(nèi)乘員、車輛和行人等方法,車上還配置了安全氣囊、AEB自動(dòng)緊急輔助剎車等系統(tǒng)。
其實(shí),車輛的安全技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在,這些措施對自動(dòng)駕駛來說還是不夠的。
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全目標(biāo)就是要防止這些不安全的情況發(fā)生。
如何來保證自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性?很多的業(yè)界人在研究這方面的一些課題,業(yè)界也有一些聯(lián)盟形成了一些標(biāo)準(zhǔn),比如國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262,它定義了ADAS系統(tǒng)在系統(tǒng)失效時(shí)候的一個(gè)安全需求。包括部件的失效需求、系統(tǒng)監(jiān)控、診斷和冗余,安全和非安全應(yīng)用的隔離,以及設(shè)置安全邊界等等。
在定義安全目標(biāo)的時(shí)候,ISO26262標(biāo)準(zhǔn)里面有三個(gè)判斷因素,包括嚴(yán)重程度、發(fā)生概率和發(fā)生失效時(shí)車輛的可控性。
實(shí)際上,對自動(dòng)駕駛車輛來說,系統(tǒng)失效只是失效模式的一種,在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,系統(tǒng)本身的性能好壞也是安全需求的一部分。所以,我們在講自動(dòng)駕駛系統(tǒng)安全性的時(shí)候,需要同時(shí)考慮功能安全和行為安全。
功能安全和行為安全這主要的區(qū)別在哪里呢?ISO 26262定義了系統(tǒng)在故障情況下的安全措施,但是,對于L3或者以上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來說,ISO26262就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。
因?yàn)?,ISO26262忽略的一個(gè)問題是系統(tǒng)本身的功能或者性能是否能夠得到足夠的保障。
現(xiàn)在,業(yè)界針對L3或者以上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提出了另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),它定義了系統(tǒng)功能本身所必須具備的一個(gè)安全保障,我們把它叫做行為安全,主要包括幾部分:感知系統(tǒng)的檢測率和誤報(bào)率、決策系統(tǒng)的正確決策率、定位系統(tǒng)的精確性,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的能力等等。
比如,自動(dòng)駕駛車輛上面可以布置很多傳感器,傳感器多了,它的信息來源多了,相互之間可以做數(shù)據(jù)融合,這樣就能提高對目標(biāo)檢測本身的精確度。另一方面,多種異構(gòu)傳感器之間也可以構(gòu)成相互之間的冗余。
怎么來提高系統(tǒng)的行為安全呢?這里面包括我們要設(shè)計(jì)更好的系統(tǒng),提高每一個(gè)子功能的系統(tǒng)性能,同時(shí)需要有冗余以及融合。
行為安全的核心實(shí)際上是需要設(shè)計(jì)足夠可靠的系統(tǒng),去應(yīng)對各種各樣意外情況。
提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的行路安全的途徑,主要包括以下兩種:
一個(gè)是,積累測試數(shù)據(jù)非常重。另外,通過采集到數(shù)據(jù)來分析其中的一些Corner Cases,通過分析總結(jié)和概括Corner Cases并通過模型對Corner Cases進(jìn)行建模。
另一個(gè)是,通過影子駕駛等仿真系統(tǒng)對自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)和性能改進(jìn)。影子系統(tǒng)是谷歌最早提出來的概念,就是通過對人類駕駛和自動(dòng)駕駛之間的行為差異進(jìn)行對比和分析,找出自動(dòng)駕駛需要提高的部分。
非技術(shù)方面的安全保障,則需要成立行業(yè)組織,共享組織內(nèi)各個(gè)單位之間的數(shù)據(jù),另外,需要對自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的性能評價(jià)進(jìn)行一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的工作。
二、用戶體驗(yàn)
用戶體驗(yàn)的好壞實(shí)際上是對人們接受自動(dòng)駕駛是非常重要。另一方面,有時(shí)候我們需要在功能安全和用戶體驗(yàn)之間做出平衡。
首先,大家知道,功能安全以安全為首要目標(biāo),有時(shí)候會相對保守,在ADAS、L3或L4階段,需要對功能安全和用戶體驗(yàn)按照不同級別的自動(dòng)駕駛,做出適當(dāng)?shù)钠胶猓芡瑫r(shí)保證和兼顧功能安全和用戶體驗(yàn)。
第二點(diǎn),是關(guān)于人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)。目前在HMI方面,用的比較多的技術(shù)包括語音識別、AR HUD、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等等。駕駛行為包括對交通規(guī)則,駕駛車輛的建模,這個(gè)是一個(gè)非深度學(xué)習(xí)的方法。如果采用深度學(xué)習(xí)的方法需要對駕駛行為進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)。
如何保證用戶體驗(yàn)?zāi)兀渴紫仁桥c人的交互,與車內(nèi)乘員進(jìn)行基本信息的交互,這里面包括自動(dòng)駕駛車輛去哪里,我在哪里,當(dāng)前車輛的狀態(tài),車輛將要進(jìn)行的操作,要?jiǎng)x車了,要轉(zhuǎn)彎了,要停車了等等。
并且也需要從乘員那邊得到信息,有一定的手段讓車輛的乘員告訴自動(dòng)駕駛車輛需要停車、開門或改變目的地等等,與車外其他車輛和行人的交互需要進(jìn)行意圖的交互,這里面包括避讓,車輛的啟動(dòng),車輛的轉(zhuǎn)彎和泊車等等。
同時(shí),自動(dòng)駕駛車輛需要遵守交通規(guī)則,像人類一樣駕駛,這里面包括車輛的車速需要跟隨整個(gè)交通流,在紅綠燈停車時(shí)間不能太長,也包括車輛的行駛軌跡需要跟人類駕駛類似。
第三,自動(dòng)駕駛車輛的駕駛行為需要跟人類的駕駛類似,這方面實(shí)際上目前市場上哪一家做得都不是很好,包括Waymo在內(nèi)。自動(dòng)駕駛車輛需要平滑的融入到交通流里面去。
三、應(yīng)用場景
對自動(dòng)駕駛真正的商業(yè)化落地來說,應(yīng)用場景是一個(gè)非常重要的因素。
應(yīng)用場景指的是設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛對應(yīng)系統(tǒng)的工作場景,這里面包括地理位置、光照、天氣條件和道路交通條件等等。
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)商業(yè)化落地必須要把系統(tǒng)在特定的應(yīng)用場景定義好,如果沒有對應(yīng)用場景進(jìn)行約束,這樣的自動(dòng)駕駛實(shí)際上離我們很遠(yuǎn),所以我們需要定義地理圍欄,要求自動(dòng)駕駛系統(tǒng)只能在定義好的應(yīng)用場景里面工作。
在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中,如果自動(dòng)駕駛系統(tǒng)無法應(yīng)對某一個(gè)應(yīng)用場景,還需要有風(fēng)險(xiǎn)控制的機(jī)制。
如何定義應(yīng)用場景?這里舉一個(gè)例子。我們在開發(fā)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)功能之前,其實(shí)對應(yīng)用場景必須要明確,可以采取自上而下的分解手段,比如,應(yīng)用場景的最上層是城市工況,還是高速工況或者泊車工況。
針對城市工況還可以進(jìn)一步分解,它是城市道路還是小區(qū)道路,還是地下車庫。
針對城市道路再進(jìn)一步分解,它是巡航的工況還是車輛跟隨,或者是十字路口等等。
針對巡航工況還可以再進(jìn)一步分解,它是有清晰車道線還是沒有車道線,或者是有沒有高精地圖的區(qū)域等等,定義好了以后,針對每一個(gè)工況,哪些是可以的,哪些是不可以的。你的自動(dòng)駕駛功能開發(fā)和測試,就是在你定義好的這些應(yīng)用場景里面進(jìn)行開發(fā)和測試。
我們認(rèn)為,近期可落地的自動(dòng)駕駛應(yīng)用場景主要有兩個(gè),第一個(gè)是園區(qū)半封閉低速場景,第二個(gè)是低速貨運(yùn)車輛。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的商業(yè)化過程中,To B的應(yīng)用應(yīng)該會比To C這個(gè)應(yīng)用來得更快。
四、成本因素
我認(rèn)為,成本永遠(yuǎn)是自動(dòng)駕駛車輛大規(guī)模量產(chǎn)所需要考慮重要因素。
降低成本的機(jī)會點(diǎn)主要有三點(diǎn):
第一,從傳感器方面來講,特別是激光雷達(dá)Flash,MEMS激光雷達(dá)應(yīng)該是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)量產(chǎn)的一個(gè)方向。
第二,GPS和IMU目前成本也比較高。我們認(rèn)為更低成本的GPS和IMU應(yīng)用完全是有可能的。
第三,關(guān)于計(jì)算平臺,我們認(rèn)為集中式的計(jì)算平臺應(yīng)該是自動(dòng)駕駛的一個(gè)方向。需要業(yè)界不斷的努力去研發(fā)下一代芯片技術(shù)。
最后,量產(chǎn)的量其實(shí)也是一個(gè)非常重要的因素,只有把這個(gè)量上去了我們的成本才能下降。(文章來源:新智駕)