英特爾公司高級副總裁、英特爾子公司Mobileye總裁兼首席執(zhí)行官
在今年1月的國際消費電子展(CES)上,Mobileye公布了一段未經剪輯的時長為25分鐘的路測視頻,展示了Mobileye自動駕駛汽車在耶路撒冷喧囂街道上行駛的情景。我們發(fā)布這段視頻的首要目的是提高自動駕駛的透明度,即便我們也想展示Mobileye的非凡技術,但比這更重要的是,我們想向世人展示自動駕駛汽車是如何運行的,因為只有這樣,自動駕駛汽車才能贏得社會的信任。
為了進一步加深大家的理解,我想要再公布一段40分鐘的視頻,這段新的視頻同樣未經剪輯,記錄了Mobileye的自動駕駛汽車在耶路撒冷街道上連續(xù)行駛160英里期間的情景。我們選擇通過一架無人機來跟蹤拍攝這段駕駛,以便大家對駕駛環(huán)境有更形象的認知,進而更好地理解自動駕駛汽車決策背后的邏輯。需要說明的是,駕駛過程中唯一受到人工干預的是在約20分鐘左右,我們?yōu)闊o人機更換了電池。此外,我們還為視頻配備了旁白,以詳細介紹Mobileye的自動駕駛技術是在何處發(fā)揮作用,以及是如何處理駕駛過程中遇到的各種復雜情況的。
這段視頻提供了個機會可以清楚地闡釋Mobileye自動駕駛汽車的發(fā)展思考。據(jù)我們所知,Mobileye的方案是獨一無二的,在自動駕駛行業(yè)的眾多廠商中也是名列前茅的。我們的目標是解決自動駕駛汽車的規(guī)?;y題,而想要真正步入自動駕駛汽車的美好未來,也必須實現(xiàn)規(guī)模化。我們認為,自動駕駛汽車會首先以共享汽車,例如自動駕駛班車的形式實現(xiàn),進而再在消費級自動駕駛乘用車上落地。在我看來,自動駕駛汽車規(guī)?;媾R的挑戰(zhàn)主要集中在成本、高精地圖的普及以及安全性上,在此想指出的是,安全性必須以非普遍認知的方式來決定軟硬件的體系結構。
早在2017年,我們就基于兩項觀察發(fā)布了我們對“安全”的定義。首先,我們需要在駕駛策略規(guī)劃之初就以正式的方式闡明“小心謹慎”的定義,并以此消除決策過程中因判斷失誤而導致的事故(例如因并道而引發(fā)的交通事故),而這最終將用以實現(xiàn)安全性與實用性之間的平衡。
Mobileye的責任敏感安全模型(RSS)主要圍繞駕駛員的實際操作展開,通過諸如“路權是被賦予的,而不是爭奪來的”這樣的概念來建立度量參數(shù),以便讓自動駕駛汽車做出安全的決策。當然,這些參數(shù)是我們與管理機構和標準機構聯(lián)合制定的。在這之后,RSS模型在可供假設的范圍內假定了最壞的情況,即其他道路使用者會做出的最糟糕的動作是什么。這樣一來,我們就不再需要對其他道路使用者的行為進行預測了。RSS的理論證明,如果自動駕駛汽車遵循該理論所規(guī)定的假設和行為,那么自動駕駛汽車的決策大腦就永遠不會造成事故。也是從那時起,RSS在全球范圍內得到了推廣。
在2019年末,電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)組建了一個新的工作組,并委派了英特爾公司資深首席工程師Jack Weast擔任該工作組的負責人,該工作組旨在開發(fā)用于自動駕駛汽車決策的標準——IEEE 2846。該工作組的成員大致能夠代表整個自動駕駛行業(yè)。在我看來,這一跡象是令人安心的,因為這表明我們可以通過全行業(yè)的合作打造一個關鍵里程碑,以此推動全行業(yè)的進步,進而帶動我們自身的發(fā)展。
我們發(fā)表的論文中的第二個觀察對我們的系統(tǒng)架構產生了深遠的影響。也就是,即便機器人駕駛員的決策過程參考了諸如RSS的安全模型,但我們仍然有可能面臨一種情況,也就是由感知系統(tǒng)故障而導致的交通事故。感知系統(tǒng)通常由攝像頭、雷達和激光雷達構成,并通過軟件將傳感器的原始數(shù)據(jù)轉換為“環(huán)境模型”,這其中尤其包括其他道路使用者的位置和速度。即使幾率極小,但有一種可能是感知系統(tǒng)會忽略掉道路使用者和無生命障礙物等在內的相關物體的存在,或是錯誤地計算其尺寸,從而引發(fā)事故。
為了更好地理解這個問題,讓我們做一個“粗略的”計算。美國每年的累積駕車行駛里程約為3.2 萬億公里,其中,導致人員受傷的事故約為600萬起。假設平均駕駛速度為每小時16公里,那么平均故障間隔時間(MTBF)為50,000小時。假設我們的自動駕駛汽車的MTBF比人類的MTBF高10倍、100倍或1,000倍(請注意,我們已經排除了“和人類一樣好”的這種可能,因為我們必須做得更好),假設我們部署10萬輛自動駕駛汽車作為自動駕駛班車進行規(guī)?;涞兀ㄟ@一數(shù)字與網約車廠商提出的數(shù)字相符,以這一數(shù)字來支持幾十個城市的相關服務是合理的),假設每輛自動駕駛班車每天行駛5個小時,那么,如果MTBF設計提高10倍,大概每天會出一次交通事故;如果提高100倍,每周會出一次事故;如果提高1000倍,則是每個季度僅出一次事故。
從社會的角度來看,如果道路上行駛的所有汽車的MTBF都提高10倍,這將是一個巨大的成就;但從車隊經營者的角度來看,無論從經濟還是從輿論上出發(fā),每天一次事故無疑是一個無法承受的結果。顯然,如果我們的目標是自動駕駛汽車的規(guī)?;涞兀敲聪孪蘧褪荕TBF必須提高1000倍。即便是這樣,每個季度出一次事故還是令人神經緊張。
MTBF提高1000倍,相當于安全行駛5000萬小時,大約行駛8億公里。即使是為了驗證MTBF而收集這么大的數(shù)據(jù)量也是很麻煩的,更不用說開發(fā)出能夠滿足這種MTBF的感知系統(tǒng)了。
以上就是我們首選系統(tǒng)架構的背景。為了讓感知系統(tǒng)實現(xiàn)如此雄心勃勃的MTBF,就需要引入冗余——特別是系統(tǒng)冗余,而不是系統(tǒng)內部的傳感器冗余。這就相當于你隨身攜帶了一個iOS手機,一個安卓手機,并自問它們同時崩潰的概率是多少?這個問題的答案大概是每個設備自行崩潰概率的乘積。同樣,在自動駕駛汽車領域,如果我們僅基于攝像頭來構建完整的端到端自動駕駛,然后使用雷達/激光雷達構建完全獨立的功能,那么我們就擁有了兩個獨立的冗余子系統(tǒng)。這就像隨身攜帶兩個不同系統(tǒng)的智能手機一樣,兩個系統(tǒng)同時遇到感知失敗的可能性是非常小的。這與自動駕駛汽車行業(yè)其他廠商專注于“傳感器融合的處理感知系統(tǒng)”的方式非常不同。
然而,與構建一個同時融合所有傳感器數(shù)據(jù)的自動駕駛汽車相比,構建一個純攝像頭的自動駕駛汽車要困難得多。眾所周知,攝像頭很難被利用,因為它對深度(范圍)的訪問是間接的,是建立在諸如透視、陰影、運動和幾何形狀這樣的線索之上的。在今年的CES上,我也詳細闡述了Mobileye是如何構建純攝像頭(Vision Only)的自動駕駛汽車系統(tǒng)的。
讓我們回到今天發(fā)布的視頻上,這段視頻很好地展示了我們Vision Only子系統(tǒng)的性能。在視頻中可以看到,車里既沒有雷達也沒有激光雷達,實際上,這輛車由8個遠距攝像頭和4個停車攝像頭提供感知支持,這些攝像頭的信息被輸入到僅由兩個EyeQ?5芯片支持的計算系統(tǒng)中。此外,自動駕駛汽車還需要平衡敏捷性與安全性,而這兩者的平衡則會通過RSS來實現(xiàn)。眾所周知,耶路撒冷的街道極具挑戰(zhàn)性,因為其他道路使用者往往非常自我,這也給自動駕駛汽車的決策模型帶來了極大的挑戰(zhàn)。
未來,我們還將繼續(xù)分享Mobileye關于推動自動駕駛汽車規(guī)?;涞氐倪M展和觀點,敬請期待。
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