如何理解自動駕駛領域的“熱”和“亂”?

談到自動駕駛現狀,有人說“熱”和“亂”,其實正常。一個這麼多有錢的公司都投入的方向能不熱嗎,而亂說明它的“新”。如果大家還是去整天寫文章,說明離實用和商用落地比較遠,仍然是一個學術研究。更甚至,如果有不少專家對一個領域紛紛著書立傳,那說明它就成熟了,沒有什麼挑戰和新意了不是?

所謂“亂”,主要是沒有一個唯一的方向,實際有多條研發路線在進行,而且沒有誰好誰壞的結論。可以說,目前自動駕駛發展是基本兩條路,一條是谷歌和百度走的,直接做L4級別的自動駕駛;另外一條是Mobileye和Tesla走的,從L2做起然後演進到L3-L4 (其實主機廠基本也是這條路,只是不是軟件OTA模式,而是需要硬件一起迭代升級)。

說不好聽的話,這是“PG決定腦袋”的。谷歌和百度一類互聯網公司,現金流很充足,利潤客觀,所以可以不計較成本,同時也不着急靠這個掙錢,索性直接做技術最有挑戰性的東西。一些做L4的創業公司,主要靠VC輸血吧,現在自動駕駛這麼熱,融很多錢就燒得起呀。

至於說L2演進到L3/L4存在系統障礙什麼的,我不這麼認爲。我們分析一下:感知是一樣的,越成熟越好;規劃會發生變化,特別是採用高清地圖的話;控制都一樣,相對來說,互聯網公司沒有多少這方面的積累,最好用線控(wire control)車以及電動車方便。V2X目前還沒有普及,有的話對自動駕駛是很大的幫助,障礙物檢測簡單了,另外什麼紅綠燈檢測,交通標誌識別也不需要了,感知的重點是未知障礙物的動態檢測,規劃可以有區域的多車規劃,不僅僅單個車自身的規劃決策,這些對漸進式升級沒什麼衝突的。

有人說L2基本靠人接管,L3需要fail-safe,需要提前10秒左右報警讓人接管,而L4要求fail-operational,需要及時檢測自動駕駛系統失效而進入安全模式,在1-2分鐘停靠安全地方等待救援,包括遠程遙控駕駛什麼的,這都不妨礙系統迭代演進的開發模式,只是要求系統的硬件軟件冗餘和容錯能力提高罷了。

反過來我們看Mobileye和特斯拉模式,先做ADAS放到車上給用戶用,直接賺錢產生利潤,Mobileye應該是市場份額最大的,特斯拉賣車順便增加Autopilot這個賣點掙現金流,然後繼續投入研發提升自動駕駛級別,是一個很現實的商業模式。最近特斯拉出車禍多了,備受指責。想想看,如果L4出個車禍,估計公司就賠死了,就像Uber那次撞死人,給大家印象就很壞。

在這兩個開發道路上,我們也看到前者不在乎馬上掙錢,所以在系統搭建上就不計成本了,像激光雷達這種目前昂貴的傳感器,基本上是都用上了。等着容易進車規的固態激光雷達產品成熟降價,那是不知道什麼日子的,所以後者大多采用攝像頭和毫米波雷達搭配,最近Mobileye的自動駕駛車就是隻用5個攝像頭,在耶路撒冷的大街上開起來了;特斯拉用8個攝像頭,5個毫米波雷達,還有12個超聲波雷達一起構建第二代Autopilot硬件平臺。現在有這個平臺的銷售出去的車也有進20萬輛,現在收集的數據號稱5億英里,特斯拉在這方面比谷歌的1000萬英里實測數據還是NB多了,只是如何用這些數據呢?

前年6月份上任的Autopilot總監Andrej Karpathy決定採用E2E的機器學習方法(基本就是深度學習網絡),希望能解決這個自動駕駛問題,他定義爲軟件2.0時代,以前模塊化的軟件都算1.0時代,debug複雜,要求高。目前看,這個方向還沒有成功吧。其實大多數人還是採用模塊化的方法,就是前面提及的感知,定位,規劃和控制的分解模式,主要是大家沒有勝算能用一個模型解決這麼多的corner case。

談到地圖,又扯到成本問題。Mobileye提出的REM建圖方法,可以通過攝像頭提取特徵和路標(車道線和交通標誌等)通過衆包方式建高清地圖,大家說這個難度大,而且應用在定位的難度也大,好處就是便宜。其實特斯拉也在搞這個,它最早的團隊跑出去成立了一個創業公司叫Lvl5。國內也有好幾家這麼幹,其中Momenta還拿到了甲級資質,全國也沒有20個,NB呀。

回頭看,高清地圖的幾家公司,像谷歌,百度,HERE,TomTom,高德,四維圖新等等,都是採用激光雷達在掃圖,然後回去標註重要的車道線,路牌,紅綠燈等等,其中可以提供視覺層和語義層給客戶用做定位,當然成本就是高,特別是地圖更新的時候,今後用戶實用的帶寬要求也高(現在也有不少數據壓縮的方法,降低數據傳輸帶寬需求)。當然了,精度容易保證。現在定位和感知一樣,都是多種方式融合,像採用DGPS定位的,都可以結合起來。

談到了傳感器融合,我認爲其實它是拓寬了數據維度,以前只用激光雷達的,還有圖像的,現在大家合在一起,要麼構成冗餘,要麼互補提高精度。但是,它並沒有改變這個感知定位是個概率決策的本質,所以還是有誤差的,也必須小心定義和優化融合模型,比如Uber車禍就是融合後出現誤判的情況。

還是那句話,技術在進步和更新,不少問題會得到解決,但有可能出現新的問題,這就是大家說的“長尾“效應,同時也說明自動駕駛研發的長期性,即所謂剩下的10%問題還要用解決90%的時間來研究。

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