今年7月,奥迪发布了世界上第一辆L3自动驾驶量产车A8,车云均被问了12个问题。这辆车适用于什么类型的场景?车怎么重复?能自然地完成驾驶权交接吗?司机遇到无法收购的情况,Audi AI会惊慌失措吗?
在德国杜塞尔多夫机场附近的高速公路上,奥迪的工程师按下Audi AI按钮,打开了量产版A8的Traffic Jam Pilot功能。当他的双手离开方向盘时,上述问题的答案也一一揭晓。
在
关于「安全」:边界与冗余
复杂的交通环境下,自动驾驶汽车无法预测100%事件的流向。整个环境的全自动驾驶可能遥遥无期,但如果为自动驾驶功能划定使用界限,技术将有机会尽快磨练。
奥迪A8的自动驾驶被称为“奥迪AI交通拥堵驾驶系统”的技术,功能开启时有以下条件限制——。
1.在有交通流隔离区的高速公路或多车道公路上行驶。
2.所有车道上的汽车行驶缓慢,车辆间隔很小。
速度不超过每小时60公里。
车辆传感器监控范围没有红绿灯或行人。
限制条件表明,A8收敛了相对简单的行驶环境。也就是说,行人避免对自己的意外干扰,避免其他车频繁的Cut in,不需要信号灯识别。60公里/h是功能开启的车的速度上限,低速情况下发生的交通事故不会造成不良后果。
车云均在活动外途经德国高速公路,多次遇到这种堵车场面。
奥迪的工程师们说,德国高速公路容易发生交通堵塞,平日早晚高峰时间车辆往往排队。Traffic Jam Pilot很常见,但是面对着驾驶无趣的场景,所以这个L3自动驾驶功能不是鸡肋。
为了在这个场景中充分安全,L3自动驾驶车必须依靠各种冗余来保证行车安全。
A8的传感器配置——次量产级激光雷达ScaLa安装在前脸。单个当前相机在后视镜等前面的挡风玻璃上。毫米波雷达采用“14”方案。全方位远距离毫米波雷达,四个车角各有一个中距离毫米波雷达。12个超声波传感器分布在车身的前面、旁边和后面。前面、后面和外部后视镜底部的4个摄像头提供了查看角度。
为了100%的环境感知,奥迪同时使用三个传感器检测相同的特征。工程师们以车云钧为例,提到A8以三种方式判断自己在车道内。第一,前置摄像头继续检测车道线。如果发生车道阻塞,可以使用A8度前方远距离毫米波雷达,通过跟随前面的车的方式,保持车道内行驶。与此同时,激光雷达将继续检测汽车到道路边缘的距离,以确保车辆不偏离该车道。
除了传感器冗余外,传感器融合、决策规划和执行控制部分还有两种备份。如图所示,毫米波雷达和zFas负责传感器融合和决策规划,执行控制部分包括电子稳定控制(ESC)和电子制动力放大器相互冗余。
根据
开车就像骑马
SAE的自动驾驶L3定义,自动驾驶汽车在出现无法处理的情况时,可以提醒司机交接。因此,大家都很关心在交接驾驶权的时候,系统如何进行自然转换。A8解决这个问题的方法是让开车像骑马一样。
使用这个比喻的原因是,按下Audi AI按钮后,只要满足自动驾驶条件,Traffic J就会
am Pilot功能始终保持后台在线状态,并且清楚自己需要出场发挥作用的时刻。
期间,驾驶员可以随时抓住方向盘接管驾驶或者手动变道(Traffic Jam Pilot支持单车道自动驾驶,变道需手动操作),松开方向盘后,车辆又会自动接管驾驶。在工程师的几次尝试中,系统处理都很无缝,传感器可以准确识别抓取方向盘的动作,但是对于无意碰触,系统不会出现错误响应。
比较贴心的点在于,当自动驾驶模式退出后,车辆会回到自动驾驶模式开启前的状态。假如Traffic Jam Pilot启动前开启了ACC功能,退出自动驾驶功能后,车辆会直接开始巡航模式。
为了配合上面这种无缝交接状态,A8 的HMI设计费了些心思。在上面的视频里,你可以看到仪表盘、车机、Audi AI按钮这三处在不同驾驶模式时,都会对应不同的显示,驾驶员完全不会搞错此时是谁在开车。
不同驾驶模式下,A8仪表盘交互界面变化
当条件符合开启自动驾驶功能时:Audi AI按钮亮白灯,数字仪表盘显示“Traffic Jam Pilot:Available”,同时点亮AI图标。这时按下Audi AI按钮,就启动了Traffic Jam Pilot模式。
开启Traffic Jam Pilot模式后,仪表盘上的地图导航界面就会转为车辆自动驾驶的图样。驾驶员不需要观察车辆周围情况,就可以用右手边的车机做点别的事情。
当驾驶员需要接管时,仪表盘会切换为地图导航模式。如果右手边显示屏在播放电影,电影界面也会立即推出,屏幕上会弹出提醒接管的对话框。
虽然Traffic Jam Pilot是一个L3级自动驾驶功能,但在驾驶员无法接管时的系统反应机制上,考虑得比较周全。在视频07:45处,车云菌坐在驾驶位体验了一下Traffic Jam Pilot,并且做了不接管测试。A8采取了3步措施:
第一步,“警告”。车辆整体的交互灯光变成红灯闪烁,数字仪表板的AI图标和奥迪AI按钮上的LED灯也变为红色,同时声音警告响起。这一步提醒后,驾驶员有10秒时间接管方向盘。
第二步,“严重”警告。警告信号变得更加明显,仪表盘会显示信息:“拥堵路况下的自动驾驶功能:结束。请重新全面控制车辆!”。与此同时,车云菌感觉到了安全带略微收紧了三次,A8减速并点刹三次。
第三步,紧急干预。警告信号变得刺耳,安全带完全收紧,A8制动后在车道上停车,同时打开双闪。工程师提到,如果完全停止后仍然没有监测到驾驶员的任何反应,系统将会切换到P档,自动打开车门,并且通过移动网络发送紧急呼叫。
为了在整个过程中保持互动,车辆要比以往更加了解驾驶员。A8专门设置了传感器看向车内——在仪表板顶部有一个监控驾驶员的摄像头。这个摄像头会确定驾驶员是否在车内,并且观察驾驶员头部和眼睛,确定他有没有打瞌睡,从而在合适的时候给出警告。
工程师告诉我们,到L4自动驾驶时,如果驾驶员始终无法接管,车辆不仅会制动停车,还要自己开到最近的收费站。虽然L3阶段,自动驾驶汽车还不能像战马那样,把受伤的主人带到安全地带,但也已经尽最大能力保障了车主安全。
大量测试和数据隐私
目前自动驾驶汽车的测试还没有统一标准,奥迪在测试A8时做的工作,具有一定的参考意义。在确保L3自动驾驶汽车可以上路行驶的无数测试中,工程师提到了两个重要事项:
第一,对一些特殊情况进行测试。比如在跟车时,工程师会测试前车急加速急减速情况下,A8的表现,而且要保证系统足够稳定每一次都能够处理好这些情况。测试过程中,奥迪制定了数百项特殊情况的测试科目,这些都是L2自动驾驶里不会涉及的内容。
这部分测试既包括仿真测试,也包括数千小时的实地测试。但是工程师特地强调了实地测试的重要性,因为虽然在仿真测试中可以验证功能,但是只有在实地测试时,你才能确定在大雨天、在光影变化的隧道里、在路面水塘反光或者是阳光直射的下午3点,算法一样有效且可靠。
第二,每个国家引入功能时,工程师还要在花费数千小时收集交通拥堵情况。工程师会到各个国家地区测试并采集保留原始数据(Raw Data),用特殊场景测试训练算法。因为一些罕见情况发生次数很少,要花费很多时间采集。为了不断满足测试需要,工程师常常出差德国各个城市,寻找各种各样的堵车场景。
对此,车云菌提出“会不会用众包的方式采集数据并且训练算法”这个问题时,工程师强调:欧洲的法规很严格,奥迪不会擅自上传用户数据。
为了将来发生事故时,方便保险评估是人工驾驶还是车辆驾驶,A8上会携带一个类似飞机上的“黑盒子”,用来记录驾驶员和车辆之间驾驶任务的交接以及系统提示接管驾驶任务的记录,信息会在“黑盒子”中保存六个月。
如果事故发生,任何利用数据调查事故原因或是帮助升级训练算法的行为,都要征得车主或驾驶员的同意。车主将车开到经销商处拷出相应数据,数据不可以在未经授权的情况下转让给第三方机构。
车云小结
交通拥堵时间短暂,我们并没有一一测试系统应对雨天、隧道或是阳光直射等情况的表现,在当时的有限场景内,Audi AI Traffic Jam Pilot扮演着一个主动响应驾驶员需求的角色,给人带来一种智能陪伴的感受。
因为法律法规的缘故,奥迪A8引入各个国家地区后将以何种形式存在,仍然是个问号。结合中国路况,奥迪要对算法部分进行更加适合本土的改造升级,在中国也有专门部门在做相关研发,还要等待自动驾驶汽车可以正式上路的申请,我们可以期待一下Traffic Jam Pilot未来在中国本土的表现。
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