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深度解讀
無人車激光測距+雷達(dá)+傳感器更智能 但“三道門檻”或難跨越
星之球激光 來源:中國科學(xué)報(bào)2016-03-23 我要評論(0 )
一個(gè)月前,谷歌的無人駕駛汽車撞到了一輛公共汽車,引來人們對智能汽車安全性的質(zhì)疑。而讓人感嘆的是,谷歌剛剛獲得了自動(dòng)駕駛校車檢測技術(shù)方面的專利。
一個(gè)月前,谷歌的無人駕駛汽車撞到了一輛公共汽車,引來人們對智能汽車安全性的質(zhì)疑。而讓人感嘆的是,谷歌剛剛獲得了自動(dòng)駕駛校車檢測技術(shù)方面的專利。
其實(shí)這并不矛盾,谷歌最早為自動(dòng)駕駛汽車申請車輛檢測專利開始于2014年3月13日,專利審批需要時(shí)間。
那么,在專利審批下來前,該無人車上是否應(yīng)用了這一檢測技術(shù)?如果有應(yīng)用,為何還會(huì)發(fā)生事故?馭勢科技CEO吳甘沙告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者:“一個(gè)人有個(gè)奇思妙想就去申請專利,期待也許在未來的某個(gè)場景能夠使用,并不代表它當(dāng)時(shí)已經(jīng)研發(fā),所以撞車的這輛無人車很可能沒有應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。”
無論如何,人們依然為無人車的安全問題捏了一把汗。
誰更安全
據(jù)谷歌報(bào)告稱,14個(gè)月中,谷歌共有49輛無人駕駛汽車在加州道路上進(jìn)行測試,在累計(jì)完成42.4萬英里的行駛里程的同時(shí),發(fā)生了341次事故。在這些事故中,無人駕駛汽車有時(shí)主動(dòng)將控制權(quán)交給了司機(jī),有時(shí)是司機(jī)介入修正。
然而,在很多報(bào)道中,研究無人駕駛的專家又會(huì)告訴大眾,無人駕駛其實(shí)比人工駕駛更安全。
這不禁讓人產(chǎn)生疑問,關(guān)于安全,為何有許多看似矛盾的焦點(diǎn)。
中科院自動(dòng)化所副研究員黃武陵向《中國科學(xué)報(bào)》記者指出,無人駕駛技術(shù)是多學(xué)科融合,許多技術(shù)還在進(jìn)一步發(fā)展和測試中,如更高精度和準(zhǔn)度的環(huán)境感知技術(shù)、更智能的規(guī)劃與決策等。只能通過建立更多模型,通過實(shí)際道路測試和仿真測試相結(jié)合,覆蓋更多交通場景,才能給出無人駕駛安全等級的評估。
但是,在當(dāng)前的技術(shù)條件下,特別是受不同類型車載傳感器的工作范圍限制,還無法保證在復(fù)雜多變的交通環(huán)境和氣候環(huán)境中檢測出所有的車輛、行人、道路上的移動(dòng)或靜止的障礙物。特別是許多突發(fā)交通場景下,無人車怎樣進(jìn)行智能決策處理更需要進(jìn)行評測。這兩點(diǎn)對谷歌無人車而言,也是當(dāng)前沒有完全跨越的障礙。
“現(xiàn)在無人車在駕駛技術(shù)的某些方面已經(jīng)趕上人類,但是還不夠‘智能’,還在不斷地測試和完善之中。”黃武陵評價(jià)道。
正是因?yàn)檫€不夠智能,所以谷歌無人車在測試過程中遇到了實(shí)際交通問題。不過,“無人駕駛其實(shí)比人工駕駛更安全”卻在一些條件下也有道理。
人類駕駛汽車靠視覺、聽覺等來感知環(huán)境,而無人車依靠不同的傳感器來感知環(huán)境、判斷如何駕駛。常用的傳感器包括車載雷達(dá)、激光測距儀、視頻攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)、微型傳感器,高精度GPS等,把這些傳感器裝在車身的不同部位,無人車就可根據(jù)集成所獲得的各種信息,對周圍環(huán)境進(jìn)行高精度建模和分析。
無人車的駕駛決策系統(tǒng)根據(jù)感知系統(tǒng)獲得的駕駛態(tài)勢,結(jié)合交通規(guī)則和人類駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn),輔以已知的地圖模型和各種路障、行人、自行車等的模型數(shù)據(jù),無人車會(huì)利用電腦資料庫把獲得的實(shí)際數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)相比較,作出跟隨、超車、避讓、并道、轉(zhuǎn)彎、停止等各種駕駛決策。
“雖然無人車的感知能力還有一定局限性,但在大多數(shù)情況下已能滿足自動(dòng)駕駛的要求。特別是無人車不會(huì)分心、不會(huì)疲勞、不會(huì)違反交通規(guī)則,更不會(huì)斗氣開車、危險(xiǎn)駕駛。人在無法感知的情況下,無人車卻可以感知,從這個(gè)角度看,無人車比人工駕駛更安全是對的。”中科院合肥研究院應(yīng)用所智能車輛技術(shù)學(xué)術(shù)帶頭人梁華為對《中國科學(xué)報(bào)》記者說。
在采訪中,多位專家提到,無人車的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,雖然無人車所運(yùn)用的機(jī)器學(xué)習(xí)存在“沒學(xué)過就不知道”的缺點(diǎn),且在行駛過程中的各類交互比人工駕駛中人與人的交互仍有差異,但多輛無人車經(jīng)過實(shí)際測試的經(jīng)驗(yàn)累積可通過云端分享,這比一個(gè)人終其一生開車獲得的經(jīng)驗(yàn)仍要多得多。
缺失的法規(guī)
另一個(gè)矛盾在于,無人車要變得更聰明和安全,需要經(jīng)過大量測試,尤其是實(shí)際道路測試。但是,梁華為指出,目前無人車的實(shí)際上路測試依然處于法律邊緣地帶。
美國印第安納大學(xué)、普渡大學(xué)、印第安納波利斯聯(lián)合分校車輛主動(dòng)安全研究所副教授李靈犀向《中國科學(xué)報(bào)》記者表示,目前最需要立法規(guī)范的有兩點(diǎn):第一,要意識(shí)到無人車技術(shù)的重要性,加大對無人車發(fā)展的鼓勵(lì)和扶持,建立相關(guān)的研發(fā)基地和平臺(tái),在一些特殊的城市或者地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn),允許無人車上路。第二,要解決無人車上路產(chǎn)生的事故責(zé)任性問題。如果發(fā)生交通事故,需要依據(jù)相關(guān)的法律來判斷是誰的責(zé)任。
記者了解到,美國目前有包括加州、內(nèi)華達(dá)州、密歇根州等在內(nèi)的八個(gè)州和地區(qū)允許無人車在公共道路上行駛,但每個(gè)州的相關(guān)法律都不相同。
李靈犀認(rèn)為,初期可以借鑒的相關(guān)法規(guī)有三條:無人車生產(chǎn)廠商以及第三方的無人車測試機(jī)構(gòu)都需要對車輛進(jìn)行安全認(rèn)證;無人車?yán)镆幸粋€(gè)備用司機(jī)對車況進(jìn)行監(jiān)控,以便在緊急情況下接管駕駛;無人車生產(chǎn)廠商要定期對車輛的安全性進(jìn)行評估,并匯報(bào)所有與無人車相關(guān)的事故狀況。
“在法律的框架下測試,會(huì)有很多保障措施,比如,測試車有隔離和緩沖車輛,要有駕駛員,有自動(dòng)駕駛和人工駕駛的切換機(jī)制。”梁華為指出。
美國國家公路交通安全管理局稱,按照現(xiàn)有規(guī)章制定的要求,在沒有方向盤、沒有油門的汽車中某些安全設(shè)備不能馬上被移除,比如,由腳踏開關(guān)控制的剎車系統(tǒng)。
而經(jīng)過大量實(shí)際道路測試后的谷歌無人車顯然對這一點(diǎn)不再感到滿足,現(xiàn)在谷歌設(shè)計(jì)的無人駕駛測試汽車已沒有方向盤和剎車踏板。谷歌高官已經(jīng)開始游說美國政府,欲為無人駕駛汽車上路掃清法律障礙。
產(chǎn)業(yè)的方向
無人車現(xiàn)階段不僅面臨技術(shù)和法規(guī)的掣肘,成本居高不下也是問題,在2012年,谷歌的無人車單車成本已達(dá)到15萬美元。
使用高精度的車載設(shè)備,并輔以復(fù)雜技術(shù),可提高無人車的可靠性和安全性,但是制造成本會(huì)顯著增加。反之,如果使用普通設(shè)備和簡單技術(shù),無人車的制造成本會(huì)明顯下降,但是可靠性和安全性也會(huì)隨之降低。
如何在可靠性和成本之間取得平衡?李靈犀認(rèn)為,這是未來實(shí)現(xiàn)真正無人駕駛最重要的研究方向之一。
“在面向終端消費(fèi)者時(shí),谷歌目前的價(jià)格顯然太高。如果選擇運(yùn)營出租車服務(wù)的路線,在美國可以進(jìn)行,因?yàn)槊绹緳C(jī)人力成本很高,成本在幾年后可以收回,但是中國人力成本低,這個(gè)模式當(dāng)前在中國就行不通了。”吳甘沙說。
吳甘沙提出,智能駕駛最終能夠大行其道需要四個(gè)方面的努力:產(chǎn)業(yè)界做到低成本高可靠;法律法規(guī)規(guī)定能夠上路測試;政府出臺(tái)相應(yīng)的測試和性能標(biāo)準(zhǔn),只要企業(yè)測試通過,政府就可以背書(這并不代表無人車不會(huì)出問題,出了問題后依然要召回、賠償?shù)龋灰玫奖kU(xiǎn)業(yè)的支持,車廠無法承擔(dān)多起由無人駕駛引起的交通事故索賠,必須建立新的車險(xiǎn)模式。
吳甘沙強(qiáng)調(diào),全天候、全區(qū)域無人駕駛車的出現(xiàn)樂觀估計(jì)需要10年,之前會(huì)有很多變種出現(xiàn)。
比如,在限定區(qū)域、私有園區(qū)或?qū)S玫缆飞?,行駛路線相對固定,行駛速度保持在中低速,在做環(huán)境增強(qiáng)的基礎(chǔ)上,無人駕駛很快就能實(shí)現(xiàn),包括物流、農(nóng)業(yè)和工程機(jī)械、園區(qū)通勤車、公園的旅游觀光車、快速公交等。另一方面,乘用車、貨車等要求全區(qū)域、全天候駕駛,半自動(dòng)或者高度自動(dòng)的輔助駕駛會(huì)是一種主流形態(tài),增強(qiáng)駕駛員的安全和舒適性。
“這個(gè)目標(biāo)在3~5年內(nèi)可以做到,這些技術(shù)可以減少交通事故,但無法徹底解決社會(huì)出行問題,不可能使堵車大量減少。”吳甘沙說。
因此,他提出一個(gè)愿景,希望10年后無人車的成本、技術(shù)都成熟時(shí),“無人車”打的成本比買車低,這樣私家車大量減少,徹底解決擁堵問題。
“到時(shí)用無人車打車,份子錢沒了,能源、車輛成本更低,幾乎沒有人力成本,行車更規(guī)范,無人車成為除了家和辦公室之外的第三空間,出行者可以享受便利、舒適的服務(wù)。”吳甘沙描述未來的監(jiān)圖說。
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