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澳门新莆京Uber自动驾驶汽车为何会撞死行人?识别系统有无漏看可能

澳门新莆京 ,Uber无人驾驶汽车在亚利桑那州的致命车祸已经过去一周时间,随着一段行车记录仪的视频被曝光,背后牵扯出众多与自动驾驶技术相关的供应商。这起事故引发的最大的问题是,为何无人驾驶汽车没有把行人识别出来?这也直接把矛头指向了自动驾驶汽车的“眼睛”——激光雷达传感器。激光雷达或处于关闭“坐在汽车里,我能感到它在走,但是我往车外看,只能看到一片漆黑。结果令人惊喜,车辆准确地沿着蜿蜒的道路行驶。”这是福特公司工程师韦恩·威廉姆斯两年前在美国亚利桑那州一条晚上伸手不见五指的沙漠道路上行驶后发出的感概。装在汽车顶上的激光雷达系统每秒钟发出280万束激光,形成一张能实时感应周围环境的激光网。这张网捕捉到的信息与雷达收到的信号相结合,能够实时生成汽车周围环境的高清数字地图,让无人驾驶汽车看到摄像头视野范围之外的物体。即使是意料之外的情况下,激光雷达也能同时记录多个物体的运动轨迹。威廉姆斯测试的这项技术正在被越来越多的汽车制造商使用。谷歌就使用激光雷达的测试系统协助无人驾驶汽车看到人类司机看不到的死角,做出人类做不出的判断。除了在雨雪天等恶劣环境下,传感器可能不工作以外,这一技术通过激光反射对物体的描绘能够精确到厘米,近乎完美。但就是这样一辆搭载着几乎无懈可击的激光雷达技术的Uber无人驾驶测试车近日夜晚在亚利桑那州将一名行人撞倒,并致其身亡。专家通过对行车记录仪曝光视频的分析得出了意外的结论是,这辆车似乎并没有探测到当时路上的行人。既然激光雷达即使在夜晚也不存在“看不见”的现象,那么专家认为,造成车辆撞上行人的最大可能性只能是激光雷达当时没有起作用。一种解释是,Uber的测试员把激光雷达的功能关闭了。至于关闭激光雷达的理由,“可能有两个原因,一种是目前市场上流传的说法,Uber可能当时需要测试激光雷达以外的传感器。但也不排除第二种可能性,那就是Uber担心自己对激光雷达的使用和数据收集被竞争对手监控。”一名业内人士向第一财经记者解释称,“要知道谷歌Waymo和Uber的诉讼源头就是因激光雷达技术而起。所以在进行某些测试的时候,Uber故意将激光雷达关闭。”这位人士还强调,关闭了激光雷达之后,无人驾驶汽车是否还能被允许进行路测,要打个问号。但是亚利桑那州历来就对无人驾驶测试监管非常放松,所以很多公司都喜欢在那里进行测试。对此,Uber无人驾驶汽车的激光雷达供应商Velodyne也予以澄清,称自己“很为难”。“我不认为是激光雷达的技术出现了问题,我们和其他厂商一样感到有些摸不着头脑。”Velodyne总裁MartaThomaHall在一份声明中表示,“我们的激光雷达在当时夜晚的场景下能够清楚地勾画出受害人的样子,但是仅凭借这一个传感器并不能帮助汽车做决定踩下刹车或者是避让行人。”目前Velodyne正在配合联邦调查员进行事故调查。Hall认为,既然是Uber的自动驾驶汽车,那么应该由Uber公司为整体的功能承担责任。她同时指出:“除了激光雷达以外,自动驾驶汽车还有包括摄像头和雷达等传感器来帮助汽车做决策。我们不知道事发当晚Uber的肇事车辆开启了哪些传感器,以及这些传感器是否正常工作和它们是如何被使用的。”Hall建议,调查人员应该从Velodyne以外的地方去寻找答案。商业化进程或放缓激光雷达技术的诞生已经有好多年。

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截止目前,Uber方面并未对激光雷达锐减一事给出正面回应,并将车辆盲点的问题归咎于Velodyne。Velodyne方面发表声明承认,设置在车顶的激光雷达会在车辆四周产生一个直径约3米盲区,并强调为解决这一问题,车辆必须搭载多颗激光雷达。

Uber配置的自动驾驶硬件,包括一个车顶激光雷达、传感器、摄像头、中央计算机。Uber此前公布的资料显示,Uber
的自动驾驶车辆配备了几类不同的成像系统,这些系统既可以用于普通的道路识别(包括监控附近的车辆、交通标志和车道标线),也可以用于特殊道路情况的应急处理。车顶激光雷达:这是一套光检测和测距系统,利用红外激光脉冲将物体反射回传感器,它每秒钟可以多次生成汽车周围环境的3D图像,激光雷达可以在白天或夜晚非常详细地监测静止和移动的物体。激光雷达还有一个重要作用是帮助企业建立道路的三维地图。当自动驾驶车辆在道路上行驶时,激光雷达就在收集道路信息。等道路地图建立完善以后,车辆会将实时收集到的道路信息与已经建立的地图上的信息相比对,这样就能对车辆的位置进行定位。大雪和大雾可能会遮挡激光雷达的激光,导致其准确度随着射程的降低而降低。激光雷达的测量值并不总是足够清晰,可以区分一个物体和另一个物体。当多个自动驾驶车辆行驶同一条道路时,它们的激光雷达信号会相互干扰。因此,大多数无人驾驶汽车也配备了各种各样的传感器。在正常情况下,激光雷达装置应该能够在一百英尺远的距离就能辨认出有问题的人,前提是行人没有被完全遮挡住,之后立即将行人的信息传递给车辆的“大脑”形成图像。

据路透社报道,2016年,Uber将旗下的自动驾驶福特车队转变为沃尔沃SUV车型,同时,Uber引入了用于探测道路上物体的安全传感器。但两年间,Uber将激光雷达单元从7个锐减到只剩1个。根据路透社对5名前员工和4名行业专家的采访,这一决定导致了一辆无人驾驶汽车出现了更多盲点,发生事故的几率远远的超过了它的竞争对手。

当地时间3月19日晚,共享出行公司Uber的一辆自动驾驶汽车在美国亚利桑那州坦佩市发生交通事故,与一名正在过马路的行人相撞,行人在送往医院后不治身亡。Uber车辆在撞上该名行人时,正处在自动驾驶状态,这是史上首例自动驾驶车辆在开放道路撞伤行人致死的案例。事故发生后,Uber已经暂停了在坦佩、匹兹堡、多伦多、旧金山等地的自动驾驶测试。据外媒最新的报道,在事故发生时,受害者突然从道路旁的阴影中出现横穿马路。坦佩市警察局长西尔维娅·莫伊尔(Sylvia
Moir)表示,从Uber无人驾驶汽车配备的摄像头中提取的视频片段显示,这起事故的责任可能在于受害者本人,而不是Uber的无人驾驶汽车,“基于受害人是从阴影中突然出现在马路上的,很明显,在任何一种模式下,都很难避免这种碰撞。”意外闯入道路的行人对任何自动驾驶系统来说都是必须面对和解决的问题,Uber无人驾驶汽车是如何识别行人的?类似的事故是否有可能在技术上规避?

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摄像头成像案例值得一提的是,激光雷达、传感器、摄像头采集到的信息都会输入给自动驾驶汽车的中央计算机。中央计算机的作用已经超越了简单的对象识别,而是要起到“大脑”的作用,为车辆的行动作出决策,包括预测已经识别和监测到的对象的行为等。对于上述硬件收集来的信息,自动驾驶汽车又是怎样应用和处理的呢?事实上,这是自动驾驶系统中最复杂的一个部分,就是筛选出数据并对其作出响应。在某些情况下,工程师会写一些具体的规则来定义汽车在特定情况下应该如何应对。例如,如果一辆谷歌的Waymo汽车检测到红灯,它的程序就会命令车辆停止。但一个显而易见的问题是,任何工程师团队都不可能穷举汽车可能遇到的道路情况,也就不可能提前写好所有的应对程序。因此,Waymo和Uber等公司开始依赖“机器学习”系统,通过分析描述道路的海量数据,让机器学习行为。譬如Waymo现在使用的一种系统,通过分析数千张照片来识别行人,这些照片的内容包括行人在马路上或马路附近行走或奔跑。在了解了Uber的自动驾驶汽车是如何工作之后,再回到这个事故上,在当时的道路情况下,Uber的车辆是否存在监测不到突然穿越马路的行人的可能性?这也是事后争议最大的话题。《纽约时报》在分析文章中指出,目前还不清楚Uber的自动驾驶车在坦佩发生了什么,不过按照自动驾驶汽车一般设计,当一个系统失灵,另一个系统就会启动。但是,自动驾驶汽车很难复制行人和司机之间微妙的、非语言的交流。毕竟,自动驾驶汽车在人行横道上无法与人进行眼神交流。“认识到这些问题是多么困难仍然很重要。”加州大学伯克利分校(University
of California, Berkeley)的教授肯·戈德堡(Ken
Goldberg)向《纽约时报》表示,“这是许多人不明白的事情,仅仅因为这些是人类毫不费力就能做到的事情。”《纽约时报》还指出,一些人辩称自动驾驶汽车的传感器就是为夜晚而设计的,它们在晚上工作得应该比白天更好。但事实上,目前的自动驾驶技术处理应对一些环境的能力还不成熟,包括在强降水中行驶、过隧道和桥梁等,在处理交通拥挤时也可能遇到麻烦。

Velodyne公司总裁兼首席商务发展官Marta
Hall对路透表示:“如果你想避开行人,你需要有一个侧边的激光雷达来观察那些行人,避开他们,尤其是在晚上。”

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有记录显示,在早先福特试验车上,搭载了7个测距仪,7个激光雷达和20个摄像头。而现今Uber使用的沃尔沃试验车上仅搭载1个LiDAR,10个雷达和7个摄像头。

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文章来源:环球网

激光雷达成像案例前置雷达传感器:这个传感器可以像激光雷达一样发出信号并等待其反弹,但它使用无线电波而不是光。这使得它更能抵抗干扰,因为无线电可以穿过雪和雾,不过在恶劣天气下其分辨率也会降低并改变其射程曲线。根据Uber此前公开的资料显示,它在车前车后均配置有雷达传感器,可实现360度视野的范围覆盖,这套装置更多地被用于识别其他汽车和较大的障碍物。长焦和短焦摄像头:激光雷达和雷达传感器非常适合定位形状,但它们不善于阅读标志,以及弄清楚物体的颜色等等。这部分工作就是交给摄像头来完成的。自动驾驶车辆的摄像头会与先进的计算机视觉算法相匹配,能够实时地形成图像数据。Uber车辆上的摄像头可以识别道路标志、交通信号灯等信号图案。尤其是在汽车的前端,会使用多个角度和类型的摄像头,以便全面监测汽车驾驶的环境。检测行人是最常见的计算机视觉问题之一,并且实现它的算法已经比较成熟。晚上对于道路环境的识别会比白天的难度更大,但即便在漆黑的夜晚,一个穿着全黑的人也应当会被激光雷达和雷达传感器监测到,继而警告汽车应该减速并通过车前灯看到前方的行人。

Velodyne公司是目前市场中最优秀的供应商之一,该公司研发的激光雷达在车辆部署360°环绕探测范围,同时时刻关注地面高度变化,确保无人驾驶车辆能够保持平稳正常行驶。据该公司数据显示,Uber的竞争对手Waymo汽车无人驾驶车辆共搭载6颗激光雷达,而通用汽车研发的无人驾驶汽车搭载5颗。

无人驾驶汽车上搭载的激光雷达可以预先探知前方道路上可能发生的危险。起先Uber使用福特时,随车搭载了7颗激光雷达,而当其更新为沃尔沃车队时,随车只剩1颗激光雷达了。此时,这辆无人车存在诸多盲点,不能完整的检测四周的行人。

自2015年初优步推出无人驾驶汽车项目以来,它一直在努力追赶Waymo,
虽然Waymo早在2009年开始研发这项技术。据Uber前员工表示,尽管许多汽车工程师表示应该谨慎从事,但Uber管理层的做法还是略显激进,希望能在短时间内冲破技术壁垒。

发生在亚利桑那州的惨剧目前尚不清楚具体原因,也不清楚肇事车辆所搭载的激光雷达在夜间的工作状态,更无从得知是否与车辆周围的盲区有关。这一事件正在接受当地警方和联邦安全官员的调查,他们没有提供任何细节。Uber方面表示将积极配合调查,同时暂停所有自动驾驶汽车实际道路测试活动。

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