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无人驾驶汽车安全伦理现状调研——名企研发动向

供稿人:殷媛媛  供稿时间:2017-4-5   关键字:无人驾驶  安全  伦理  

困难阻挡不了产业技术的变革。目前,全球无人驾驶产业市场规模已突破300亿元。从各国明确的日程表来看,美国计划2017年实现高速公路自动驾驶商业化,日本则计划在2018年实现,德国最迟将于2020年发售自动驾驶汽车。最新发布的无人驾驶技术路线图显示,我国力求高度或完全自动驾驶汽车有望在2021到2025年上市。据预测,2021年将是自动驾驶普及的元年,越来越多的公司进入这个战场,在新产业变革中抢占先机,自动驾驶最为重要的安全技术也正在被不断的改进、完善。

1、特斯拉全面升级至全自动驾驶级别

ADAS(高级驾驶辅助系统)是无人驾驶安全驾驶的关键技术。ADAS的硬件核心是传感器(摄像头、雷达)和处理器。从目前的技术演进路线来看,毫米波雷达将是未来车载的主力传感器。毫米波雷达被誉为智能汽车之“眼”,与摄像头、激光雷达相比,毫米波雷达不仅具有高距离、高角度、高速度分辨率,还具有不受恶劣天气及极端光线影响等优势。目前毫米波雷达在汽车防撞传感器中应用占比较大。

特斯拉近期宣布,所有特斯拉新车将装配全新硬件系统Autopilot 2.0,从而使汽车的辅助驾驶级别直接上升到全自动驾驶级别。单辆新车将配备8个摄像头、12个超声波雷达、1个毫米波雷达及效率提升40倍的英伟达泰坦图形处理器。此外,相应的传感器、芯片、软件也将全面升级。特斯拉向完全自动驾驶领域发展,将进一步助推无人驾驶技术的发展进程。

2、日产改进ProPilot自动驾驶技术

日产公司透露,将改进ProPilot半自动驾驶技术,计划于2020年实现在十字路口的自动驾驶。ProPilot技术可由安装在方向盘上的按钮轻松启动或关闭,且汽车上配有个人显示屏能够显示车辆的运行状态。司机可以将速度预设在30km/h到130km/h(约为18英里每小时至81英里每小时)的限制之间,该系统将以预设速度自动驾驶。

如果前方车辆停车,日产ProPilot系统会自动刹车,使车辆完全停止,并与前面车辆保持安全距离。ProPilot系统还可以在交通道路上自动保持汽车方向,使车辆保持在车道中间行驶。日产的ProPilot技术需要司机将双手放在方向盘上,以时刻警惕路况信息。这意味着,如果半自动驾驶技术出现问题,司机可接到提醒并迅速接替。

3、谷歌更新避让算法

谷歌在模拟器中详细评估了2016年9月份的美国加州山景城地区碰撞事故,以及数千种类似情况,并对的软件进行了优化升级。谷歌给自动驾驶车“灌输”了一种理念:与其他类型的车辆相比,公交车和其他大车不太可能实施避让。该公司希望,未来自动驾驶车能够更妥善地应对类似的状况。

4、电装开发图像识别技术

电装集团开发出了利用单眼摄像头,快速实时识别行人的身体朝向、身高以及与汽车的距离等多种信息的技术。已通过实验确认,在模拟车载设备的演示环境下,处理时间只需56毫秒。电装打算将该技术应用于汽车的ADAS(高级驾驶辅助系统)。识别多种特征时,处理的数据量庞大,因此采用原来的方法难以进行实时处理。电装此次通过调整图像数据的处理方法缩短了计算时间。同时,计算量也降至原来的1/10左右,在计算能力有限的车载半导体上也可使用。

5、电装IT实验室调整DNN,满足ADAS的要求

该技术由电装的子公司DensoITLaboratory开发。图像识别算法采用了深度学习的一种——DNN(DeepNeuralNetwork,深度神经网络)。

以前进行图像处理时采用的是方向梯度直方图(HOG)和线性支持向量机(SVM)相组合的算法,但只能做出图像中有没有人这种简单判断。不能并行求出多个特征量,因此无法确定行人朝向、与车辆的距离等行人的状态和属性。

新开发的图像识别方法利用DNN并行处理图像中的多种不同信息。改进了名为“图像金字塔”的方法,提高了处理速度。原来的图像识别通过反复进行20~30次左右的“缩小分辨率-识别”过程,确保识别精度。此次,通过将循环次数减少到2~3次,减少了计算量。

6、大陆24GHz雷达技术避免与侧方车相撞

德国大陆集团在2016年9月14日面向新闻媒体举办的技术试驾会“TechRide2016”上,展示了在十字路口避免与侧方来车相撞的技术。前保险杠侧面装有24GHz雷达,当检测到有可能发生碰撞的车辆时会自动刹车。

测试中使用的车辆是大众的“高尔夫”,在前保险杠的侧面内侧安装了24GHz频带雷达。ACC(自适应巡航控制)及自动刹车系统使用的普通毫米波雷达的检测距离长达200m左右,但可检测的角度只有90度左右,因此很难检测到从左右方向驶来的车辆。因此,装在保险杠上的24GHz频带雷达选择了可检测角度达到150度的产品。虽然检测距离只有60m,但可检测到广大范围内的障碍物,因此只需在左右各安装1个即可。

在测试公路上的演示假设的情况是,当自己车进入视野差的十字路口时,从右边驶来车辆。自车以低速进入十字路口,此时右方有车辆要从眼前经过,横穿马路,如果继续前进,就会撞到右侧来车的侧面。不过,24GHz频带雷达提前检测到右边来车,自动刹车系统启动,自车停下,正在过马路的车辆继续从车前驶过。

此次演示中,只用雷达就实现了该功能,并没有使用摄像头。将来有可能不能使用24GHz频带的雷达,因此实用化时,估计会换成77GHz频带的大检测角雷达。

7、威伯科OnGuardMAX系统自动驾驶技术新突破

全球领先的致力于提高商用车安全、效率和智能互联技术的供应商威伯科推出了用于卡车和客车的OnGuardMAX先进自动紧急制动系统(AEBS)。当遇到前方静止和行进的车辆时,该系统可提供完全制动。威伯科是业界第一个提供AEBS的独立系统供应商,而OnGuardMAX系统的推出标志着商用车自动驾驶又一关键技术的突破。

威伯科的OnGuardMAX配备了最先进的77GHz雷达和高分辨率摄像头,能够检测到即将与前方车辆发生追尾碰撞,并用明显的听觉、视觉和触觉警告提醒驾驶员。例如在进入堵车路段时,如果驾驶员没有采取适当的纠正措施,当逐渐接近静止和行进车辆时,OnGuardMAX系统就会执行完全制动,使车辆完全停下来。

即使在能见度低的条件下,OnGuardMAX系统也能保持高精度工作,可满足全球AEBS的法规标准。此外,OnGuardMAX系统具有车道偏离警告(LDW)功能,这符合当前已生效或即将生效的有关政府法规要求。OnGuardMAX系统还具备在高速行驶速度下实现完全制动的能力。

8、高通、英特尔进入ADAS处理器

深度学习算法则是ADAS(高级驾驶辅助系统)的软件核心。近期高通宣布以高价并购全球最大的汽车半导体公司恩智浦,完成后有望跃升为第一大汽车芯片供应商。此外,英特尔也准备大规模投资自动驾驶领域,并开发专用的处理器。

9、Uber路测仍需司机

Uber 2016年9月在匹兹堡开始自动驾驶测试,一小部分Uber顾客可以在匹兹堡体验由福特蒙迪欧改装的优步自动驾驶汽车。但是由于设计尚待完善,这些无人驾驶汽车仍需一位司机和一位工程师来解决运行中遇到的问题。

10、沃尔沃希望实现零死亡

沃尔沃希望在2020年实现零死亡。沃尔沃计划首先通过半自动驾驶技术在2020年实现车祸时的“零死亡”,并最终实现完全的无人驾驶。此外,丰田、宝马、福特、通用、戴姆勒、百度、标致雪铁龙、乐视等也正在不断改进自动驾驶汽车的安全技术,期待2020年左右实现自动驾驶商业化。

主要参考文献:

1、Federal Automated Vehicles Policy

https://www.transportation.gov/AV

2、Full Self-Driving Hardware on All Cars

https://www.tesla.com/autopilot/

3、Google Driver Hospitalized After Self-Driving Car Crash

http://www.roadandtrack.com/new-cars/car-technology/news/a31072/google-autonomous-cars-involved-in-wreck-that-hospitalized-driver/

4、Nissan's Semi-Autonomous ProPilot: Like Tesla's Autopilot, But Very Carefullyhttp://www.forbes.com/sites/bertelschmitt/2016/07/13/nissans-autonomous-propilot-like-teslas-autopilot-very-carefully/#4495150c791d


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