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行业资讯

自动驾驶技术的变迁

作者:西安正昌电子股份有限公司浏览次数:175时间:2017-03-29 14:01:59
据路透社报道,英特尔将不惜150亿美金收购以色列自动驾驶汽车技术公司Mobileye,以加速其驶入自动驾驶市场。由此可见自动驾驶技术必将迎来巨大的发展机遇。

为此,极车创研社整理了中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅在 “车联网与智能汽车测试技术”创新联盟成立暨“车联网教育部-中国移动联合实验室(长安大学)”启动会议上的演讲报告《自动驾驶技术的变迁》,供大家参考学习。

李院士认为自动驾驶难在拟人,不仅在车,而且自主驾驶是有个性的,未来必将是机器为主,人可干预,人机协同共驾的时代。

                 

演讲者|李德毅
(中国工程院院士、中国人工智能学会理事长)
大家好,今天借此机会和大家谈谈自动驾驶。汽车引入人类生活,以孤立的人工驾驶模式存在已经有一百多年的历史。随着自动控制技术在汽车的所有执行器上得到普遍应用,进而又在若干执行器组合上得到普遍应用,自动驾驶有着长久的发展过程,导致今天全自动驾驶呼之欲出。

我在英国留学的时候,做了一个ACC,我觉得很好,ACC从定速云航,到定距巡航,然后是自适应巡航,它的历史可以追溯到1971年。

自动驾驶有时候开车不用脚,有时候不用手,这大大激发了驾驶的热情和激情,吊足了大家的胃口,尤其是特斯拉,它先说做了一个自动驾驶,然后又说是辅助驾驶,后来又说是导航,最后大家发现如果路径不熟悉,这个导航确实很好用。

目前几乎所有上路的自动驾驶汽车还处在仍然由人掌控的阶段,包括特斯拉在内。

汽车总有一天会如同地铁车或者高铁车一样,自动行驶在封闭的结构化道路环境下,实现自动驾驶+智能网联。

这种模式目前实现的最好的是地铁,地铁基本都是无人驾驶。然后是高铁,高铁的司机也不用开车,都是网络调度。

这方面很多人在做努力,5G、移动互联网、云计算、大数据,尤其是基础设施的改变给智能网联带来无限的想象空间,大家精力也都放在了智能网联上。但是,真是这样吗?
从自动泊车辅助系统看自动驾驶

下来我想从自动泊车辅助系统谈起。
早在2005年雪铁龙就有这么一个技术,仅仅是释放方向盘,方向盘自动转,但是这个泊车系统还是不能自动完成泊车,所以厂家把这个功能取消了。

这给搞自动驾驶的人一个提醒,所谓的自动泊车只是一个噱头。

特定窗口条件下自动泊车系统有正面泊车、垂直泊车、侧方泊车、私家车位泊车。停车位置有限,地下又没有GPS,怎么办?

于是,有的学者开始想怎么把自动泊车的模式重新设计,有没有高精度的地图信息?没有。有没有卫星导航信息?没有。有没有结构化的道路信息?也没有。有没有路径信息和路口信息?还是没有。全自动泊车取决于是否可以穷举泊车的所有的窗口条件。

如果连全自动泊车都做不了,哪来的全自动驾驶?

这是一个人工智能的缺失,自动化技术的缺失。

什么是自动驾驶

▼这里面有两个问题:

· 第一个问题,多少种自动驾驶模式才能安全完全覆盖各种各样的驾驶场景?这是一个充分条件。

· 第二个问题,从一个状态到另外一个状态是唯一确定的吗?这是一个必要条件。

目前自动驾驶困难的就是这两个问题。

因此,我们今天就自动驾驶做一解释。

所谓自动驾驶即启动计算机程序,让汽车自己动开,如果程序不合适,则由人来调程序。

本质上是程序员通过程序教机器人开车,汽车成为软件定义的机器,实现自动驾驶。

▼自主驾驶是有个性的。

如果有一天全社会的车都可以自动驾驶,街上跑的黄色车都是自动驾驶,还有两个红色的车是人工驾驶,这个红色的车有一点情绪,他们觉得你们都有钱,我没有钱,我不按常规开了,于是出现了我上面说的情况,两个人工驾驶的车和多个带有自动驾驶模式的车混合行驶,由于自动驾驶模式缺少交互认知能力,受到人驾驶的车的干扰,这个时候自动驾驶的门槛立马崩溃,几乎全部转为人工驾驶。

自动驾驶可能也是个陷井,因为不智能。

怎么样跨越自动驾驶的陷井。我提出一些我们的观点,大家认为自动驾驶的基本问题是要解决车的问题,还是解决人的问题?

如果是解决车的问题,你就把车越做越好,做成软件定义的机器,实现自动驾驶。而我们认为,我们要把驾驶员的工作用机器人替代,它是有自主决策和行为能力的认知主体,自主驾驶是有个性的。

▼接下来是我的一点感叹。

汽车是从马车演变而来的,作为动力工具,汽车的马力可以达到100匹,但是现在汽车远不如马应对不同的负荷、不同天气、不同路面、不同的曲率、不同速度、不同车辆情况下的适应能力,汽车的感知认知能力远远不如马这个认知主体。

▼以下是关于自动驾驶的一些质疑。

· 自动驾驶过程中,驾驶员与环境和周边车辆的交互认知哪儿去了?

· 驾驶员的经验和临场处置能力由谁来替代?

这个是每个开车人都会遇到的场景,一个常常遇到,一个偶然遇到,而小概率事件发生一次却是必然的。

所有驾驶人都会遇到这样的情况,大雨天、大雾天、大雪天,你开一个车在过桥的时候,这个时候风来了,你感觉到车漂了,你怎么处理?狭小的胡同,崎岖的小路,积水、涉水、冰雪、地裂等等,你怎么办?红绿灯失效,道路施工、事故突发,行人违规、车辆醉驾等等交通状况,你怎么办?

新手驾驶员难以完成的这些驾驶任务,经验丰富的驾驶员往往能够灵活处置,而自动驾驶的车辆如何应对呢?

如果这些问题不解决,你怎么能做到自动驾驶呢?偶发的,常常遇到的这些情况,靠自动驾驶能解决吗?
 
汽车自动驾驶时,有时候释放人的脚,有时候释放人的手,甚至可以同时释放人的手和脚,但能不能释放人的主力,释放人的驾驶认知,实现全自动驾驶。

不能释放人的注意力的自动驾驶,都谈不上真正的自动驾驶。

驾驶脑

为了应对这个问题,我们在全世界率先提出了驾驶脑,代替人的这一部分。

这样一来,开车的疲劳驾驶和注意力分散就不存在了,路边的美女不要看,开车就开车。

▼接下来谈一谈驾驶认知中的选择性注意和选择性记忆。

我们的解决方案,不是自动驾驶+智能网联,而是自主驾驶加交互,这是我们和别人不一样的地方,我们希望把汽车做成一个可交互的轮式机器人。
 
自动驾驶难在拟人,不仅在车。
 
驾驶脑可以自主应对驾驶过程中常常遇到的偶发的各种各样的不确定性。

我们2017年要生产一百台汽车做驾驶脑,里面有我们自己的国产芯片,生产专用芯片和板卡,研发驾驶脑总的要求是一大一小,两高两低,大接口、小尺寸,高性能高可靠。

驾驶脑是我们的创新,它是具备驾驶技能的,对路况也是非常熟悉,具有个性化驾驶和标杆驾驶。

智能车研发的困难,不仅仅是汽车动力学的性质和各种各样的传感器要求,更重要的研发和驾驶员一样的在线机器驾驶脑,模拟实现人在回路的自主预测和控制,应对车辆行驶中的不确定性。
 
▼关于驾驶脑的畅想:

我觉得驾驶脑有在线学习能力、记忆有成十上百的驾驶事故预防处置、还能和乘坐者聊天、和云上的驾驶超脑交互。

▼关于驾驶脑的纠结:

还要不要保留人工驾驶的诸如方向盘、油门和刹车的控制装置?

引入人类生活130年的汽车,车辆动力学性质已经相当完善,其人机工程学的巨大成功导致纵向控制和横向控制的解耦,为智能汽车的自动驾驶和双驾双控奠定了基础,机器为主,人可干预,人机协同共驾,势在必行。

自动驾驶前景展望

基于以上这些情况,我们希望自动驾驶做的更好,ADAS做得更好。我们希望我们的轮式机器人要和多种人交互,不仅和驾驶员交互,还可以和乘客交互,甚至可以和交警交谈。我们将来期盼着白色的ADAS从辅助人的变成辅助无人的。

谁能成为我国生产车载毫米波雷达、激光雷达、夜市雷达量产首家过千的企业?

谁能成为我国生产车载相机、车载BDS+惯导量产首家过千的企业?

谁能成为我国量产符合车规级的驾驶脑首家过千的微电子企业?

谁就掌握了自动驾驶时代。

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