《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 人工智能 > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 無人駕駛的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在哪里

無人駕駛的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在哪里

2020-05-05
來源:21ic
關(guān)鍵詞: 無人駕駛 傳感器 GPS 人工智能

    美國Medium科技板塊總編StevenLevy表示:“我很難相信,,無人駕駛汽車的大規(guī)模使用會(huì)在近期到來,。我們現(xiàn)在也許到了95%,,但最后的5%將會(huì)是漫長的路途?!笔聦?shí)確實(shí)如此。然而就現(xiàn)在,,竟然有人用輔助駕駛系統(tǒng)讓汽車在高速路上自己行動(dòng),,當(dāng)然,這種行為藝術(shù)是要付出代價(jià)的,。

    如果你問那些特斯拉Model S車主買他愛車的原因是什么,,小編認(rèn)為一定會(huì)有人回答:當(dāng)然是“自動(dòng)駕駛啦”,下面這位車主應(yīng)該就是這樣想的,。

    5月27日,,一名歐洲車主正駕駛著他剛買的特斯拉Model S汽車在瑞士的高速公路上行駛,還開啟了“自動(dòng)駕駛功能”(高速路上都敢做這樣嘗試,,活那么大也真不容易),。Model S汽車前面有一輛汽車變道,避讓一輛停在高速公路上的貨車,,這輛貨車幾乎占據(jù)了半個(gè)車道,。Model S似乎也已意識到了它前面的車輛開始變道,但它并沒有發(fā)現(xiàn)停在路上的貨車,。結(jié)果,,Model S輕微加速地撞向了貨車。

    終于有借口發(fā)個(gè)朋友圈了,,于是車主趕緊在YouTube上發(fā)消息,,責(zé)怪特斯拉汽車沒有發(fā)現(xiàn)停泊的貨車以及沒有啟動(dòng)自動(dòng)剎車系統(tǒng)。

    緊接著就有個(gè)評論員在YouTube上指出,你個(gè)臭不要臉的,,使用手冊上都說了這種情況需要司機(jī)注意,,你不看手冊你賴誰,你賴誰,。車主一翻手冊,,我去還真有“警告:交通感知巡航控制系統(tǒng)可能不會(huì)為避讓靜止的車輛而剎車或減速,尤其是在這種情況下:你正在以超過每小時(shí)80公里的速度行駛,,在你前面的汽車變道后,,你面前突然出現(xiàn)一輛靜止的車輛或物體。司機(jī)要始終注意前方的道路,,隨時(shí)準(zhǔn)備好采取緊急糾正措施,。完全依賴交通感知巡航控制系統(tǒng)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的傷亡事故發(fā)生?!避囍鬟@才說:“其實(shí)我也有責(zé)任,。。.,。,。.”

    

2222.png

    當(dāng)然這也不是特斯拉推卸責(zé)任啦,無人駕駛一共有四個(gè)階段:駕駛輔助系統(tǒng),、部分自動(dòng)化系統(tǒng),、高度自動(dòng)化系統(tǒng)和完全自動(dòng)化系統(tǒng),而特斯拉的交通感知巡航控制系統(tǒng)僅在無人駕駛的第一個(gè)階段,,屬于駕駛輔助系統(tǒng),,那你要拿駕駛輔助系統(tǒng)當(dāng)完全自動(dòng)化系統(tǒng)來開,還是在高速上,,那只能送你八個(gè)字:勇氣可嘉,,智商感人。

    無人駕駛可是個(gè)老概念了,,上世紀(jì)70年代,,美國等國家就已經(jīng)開始著手研究,中國也在80年代緊隨其后,,發(fā)展至今幾十年過去了,,無人駕駛技術(shù)也發(fā)展到了第三階段,然而接下來的路似乎還很長,。美國Medium科技板塊總編StevenLevy表示:“我很難相信,,無人駕駛汽車的大規(guī)模使用會(huì)在近期到來。我們現(xiàn)在也許到了95%,,但最后的5%將會(huì)是漫長的路途,。”

    那除了法律、倫理和道路等問題,,無人駕駛技術(shù)主要有那些難點(diǎn)呢,?

    傳感系統(tǒng)

    不得不承認(rèn),現(xiàn)在無人車能出現(xiàn)很大程度上依賴傳感器的進(jìn)步,。其實(shí)早在 80 年代美國就通過磁釘導(dǎo)航完成過很多無人駕駛的實(shí)驗(yàn),。他們在地下埋上磁釘,通過尋找磁釘?shù)姆绞娇梢酝瓿筛咚俚难埠?、并道,、超車等一些列的?shí)驗(yàn),。很明顯,,這種成本太高,只能作為實(shí)驗(yàn),。

    后來傳感器技術(shù)突飛猛進(jìn),,卻依然很難達(dá)標(biāo)。比如天氣環(huán)境惡劣時(shí)將嚴(yán)重影響傳感器的精度,,或者車輛前方有障礙,,要判斷障礙物是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的,至于車是停下來還是繞過去,,可通過人工勢場算法,。這部分主要的難度是傳感器識別障礙,在車輛運(yùn)動(dòng)的前提下,,確定障礙的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),。也就是說你要在運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系下,計(jì)算另一個(gè)物體相對靜坐標(biāo)系的速度,,并作出判斷,。

    GPS也是個(gè)問題。汽車行駛總要經(jīng)過一些樓宇隧道吧,,如果GPS無法到達(dá),,就需要里程計(jì) + 陀螺儀,俗稱慣性導(dǎo)航單元,。這套系統(tǒng)的原理就是:花錢越多,,有效時(shí)間越久。如果要能在沒有 GPS 的情況下堅(jiān)持 20 分鐘,,呵呵,,要花3 個(gè)帕薩特。

    原因是里程計(jì),、陀螺儀都存在累積誤差,。要注意,誤差是累計(jì)的,也就是說上一時(shí)刻是 0.5m 的誤差,,下一時(shí)刻指定大于 0.5m,。因此要盡可能約束累積誤差,使其數(shù)量級很低,,那么就要上光纖陀螺,。因?yàn)殡娮蛹壍耐勇萃ǔ__(dá)不到這個(gè)精度要求,不知道撓性陀螺行不行,,但是估計(jì)撓性陀螺和光纖陀螺造價(jià)差不多,。

    感知系統(tǒng)

    感知系統(tǒng)主要包括雷達(dá)和攝像頭。雷達(dá)又分為激光雷達(dá),、毫米波雷達(dá),、超聲波雷達(dá)等類型。激光雷達(dá)又可以分為單線雷達(dá),、雙線雷達(dá),、多線雷達(dá)等。

    雷達(dá)的優(yōu)勢在于測算的精度非常高,,探測距離遠(yuǎn),,當(dāng)然成本也不低。但也有缺點(diǎn),,比如:激光雷達(dá)對雨霧的穿透能力受到限制,、對黑顏色的汽車反射率有限;毫米波雷達(dá)對動(dòng)物體反射不敏感,;超聲波雷達(dá)的感知距離與頻率受限,;攝像頭本身靠可見光成像,在雨霧天,、黑夜的靈敏度有所下降,。

    360 度多線激光雷達(dá),用于檢測周圍障礙物,,無人車需要能夠感知周圍環(huán)境,,又不能像人一樣單純用眼睛完成,于是這玩意可以返回周圍障礙物的距離,,誤差毫米級,。今天價(jià)值 3 個(gè)帕薩特。iot101君認(rèn)為以后帕薩特可以作為一個(gè)計(jì)量單位使用,,動(dòng)不動(dòng)就幾個(gè)帕薩特,。

    攝像頭也分單目和雙目,當(dāng)然雙目的要好一點(diǎn)啦,。雙目的原理與人眼相似,。人眼能夠感知物體的遠(yuǎn)近,,是由于兩只眼睛對同一個(gè)物體呈現(xiàn)的圖像存在差異,或稱“視差”,。目標(biāo)距離越遠(yuǎn),,視差越小,;反之,,視差越大。所以說雙目系統(tǒng)對目標(biāo)物體距離感知是一種絕對的測量,,而非估算,。

    雙目系統(tǒng)成本比較低,而且沒有識別率的限制,,因?yàn)閺脑砩蠠o需先進(jìn)行識別再進(jìn)行測算,,而是對所有障礙物直接進(jìn)行測量,無需維護(hù)樣本數(shù)據(jù)庫,,因?yàn)閷τ陔p目沒有樣本的概念,。雙目系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于:計(jì)算量非常大,,對計(jì)算單元的性能要求非常高,,這使得產(chǎn)品化、小型化的難度較大,。所以在芯片或FPGA上解決雙目的計(jì)算問題難度比較大,。

    國際上使用雙目的研究機(jī)構(gòu)或廠商,絕大多數(shù)是使用服務(wù)器來進(jìn)行圖像處理與計(jì)算的,,也有部分將算法進(jìn)行簡化后,,使用FPGA進(jìn)行處理,這就使效果受到較大程度影響,,存在很多噪點(diǎn)與空洞,,這對后續(xù)的計(jì)算不利,存在安全風(fēng)險(xiǎn),。

    識別交通標(biāo)識,,如限速牌、紅綠燈,。這些通過視覺系統(tǒng)完成,,難點(diǎn)主要在實(shí)時(shí)性和魯棒性。要離線處理這些交通標(biāo)志是很簡單的,,但是在無人車上需要能在有限的時(shí)間里識別出來,,并且考慮道路中可能有的光線變化、遮擋等問題,。

    人工智能

    要說真正讓汽車難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)無人駕駛的難題,,應(yīng)該是其在“人工智能”上的差距,。谷歌在向美國相關(guān)部門提供的一份報(bào)告顯示,在之前的14個(gè)月測試中,,其無人駕駛汽車總共“主動(dòng)脫離無人駕駛狀態(tài)”272次,,除了“主動(dòng)脫離無人駕駛狀態(tài)之外”,還有69次駕駛員選擇取消無人駕駛狀態(tài)的情況,。谷歌表示,,如果沒有駕駛員的介入,無人駕駛車可能會(huì)發(fā)生13次交通碰撞事故,。

    谷歌提供的報(bào)告進(jìn)一步表示,,在上述272次脫離無人駕駛的狀態(tài)中,因?yàn)椤案兄町悺币蛩卦斐傻拿撾x次數(shù)為119次,。何為“感知差異”,?說白了就是汽車對當(dāng)時(shí)情況的感覺。比如此前谷歌自動(dòng)駕駛項(xiàng)目測試組曾邀請兩名來自《紐約時(shí)報(bào)》的記者進(jìn)行試乘,,當(dāng)時(shí)谷歌車輛即將經(jīng)過一個(gè)紅綠燈路口,,系統(tǒng)檢測到對面車道有車輛正以較快的速度行駛。為了避免可能出現(xiàn)的意外,,谷歌車輛猛向右邊車道變道,,但實(shí)際上對面的車輛僅僅是在嘗試能否通過紅綠燈而已,且最終也在信號燈變紅前完全停了下來,。

    特斯拉搭載的號稱具有強(qiáng)大學(xué)習(xí)能力的OTA系統(tǒng)也同樣被曝出有認(rèn)知缺陷,,比如其暫時(shí)不能識別紅綠燈系統(tǒng)。如果經(jīng)過紅燈時(shí)前方恰好有車,,那么特斯拉可以剎停,,但是一旦前方?jīng)]車,特斯拉并不能做到自動(dòng)停車,。

    據(jù)知名零部件公司博世和德爾福提交的針對自動(dòng)駕駛的報(bào)告,,在很多情況下,駕駛員都必須對自動(dòng)駕駛的車輛進(jìn)行干預(yù),,以保證安全,,而這些情況包括糟糕的車道標(biāo)線、過于明亮的太陽光導(dǎo)致攝像頭失靈,、建筑區(qū)以及其他駕駛員的無規(guī)律行為等,。

    沃爾沃在去年的時(shí)候曾經(jīng)將其在瑞典哥德堡測試的名為“Driveme”的自動(dòng)駕駛項(xiàng)目帶到北京進(jìn)行路試,在這一過程中,,一輛具備自動(dòng)駕駛功能的沃爾沃V60就因?yàn)橄到y(tǒng)里并沒有涵蓋某一因?yàn)閯e的駕駛員的違規(guī)行為的數(shù)據(jù),,而導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī),最后不得不選擇人工駕駛,。

    顯然,,機(jī)器智能在這種“感知”上尚無法與人做到同樣的智能,,更何況全自動(dòng)駕駛了,所以,,真正的無人駕駛汽車,,真得至少再等上五年。

    

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,請及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected],。