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奥迪A7

关于自动驾驶的五个挑战

自动驾驶——是未来之路还是悬顶之剑?

ams车评 编辑:王禹 摄影:逯雨、ams 类型:驾驶 2016-09-07 13:16
  价格昂贵的传感器、复杂而多变的现代城市交通、目前仍无法达到技术水准的导航地图、各国尚待改变的法律法规和技术与伦理的终极博弈……我们不禁发问:当前各个厂商都热衷的自动驾驶技术真的会是汽车的未来吗?
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    560马力的奥迪RS7正全力驰骋在霍根海姆赛道上,来到直道的尽头,全力刹车,然后这辆豪华的4门轿车精准的杀入弯内;然而在9000公里以外的景城(Mountain View),两位乘客正在一辆外形呆萌、时速30公里的谷歌汽车中谈笑风生,享受着南加州温暖和煦的阳光。虽然这两辆汽车看似相判云泥,但它们都完全自动驾驶。也许有些人至此已经下定结论:我们再也不需要一纸驾照了,让我们进入自动驾驶时代吧。


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    但事实上,一切并没有想象中那么乐观,随着自动驾驶技术的不断发展,也不断涌现出了诸如尚待完善传感器技术和自动驾驶系统智能化、法律限制和公众认可度等很多在推广自动驾驶汽车前需要解决的问题。


1 传感器技术


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    得益于强大的驾驶辅助系统,现如今市面上的很多汽车已经实现了比较可靠的在封闭高速路上定速巡航、自主并线和有条件的根据路面状况自主制动。不过对于关乎生命的驾驶而言,比较可靠等同于不可靠,只有辅助系统可以完全像一位经验丰富的驾驶者一样“眼观六路,耳听八方”。此时辅助驾驶系统相较于人类的优势才能得以体现。


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    目前的主动巡航技术已经可以通过发射频率高达77赫兹的远程雷达判断车前250米以外的路况,从而让汽车在100公里时速行驶时有10秒的反应时间。另外,定速巡航装置还可以测算出这辆汽车与其他周围车辆的距离。然而对于雷达来说,分辨道路上静止的物体是困难的,比如一个垃圾桶或一辆停止的汽车。


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    很多实现了自动驾驶技术汽车都安装了一个名为激光扫描器,但由于该装置售价高昂,所以汽车制造商们也没有对此达成统一。比如谷歌汽车车顶上的360度扫描装置,可以用于侦测道路周围情况并生成周围路况的三维图像,让汽车作出反应。但对于很多传统汽车制造商来说,这套造价高达数万欧元的装置似乎也不是必需品,另外一些厂商试图通过减少扫描器激光头的数量来控制成本,比如奥迪和著名的零配件厂商法雷奥正在开发一款具有更少激光头、结构更加紧凑的激光扫描器,据说在量产后,这套系统的售价不会超过1000欧元。


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2 软件 


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    即使技术人员解决了传感器的阻碍,对于彻底实现自动驾驶来说,仍有很长的路要走,简而言之,就是如何让系统适应复杂多变的交通情况。举个最简单的例子:即使处于自动驾驶的汽车识别出临近车道有一辆正在偏离车道的汽车,也无法准确的判断出这辆车偏离车道的真正原因。


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    另一个难题在于如何识别路上的行人,因为他们在参与交通时有着更大的自由度,一些人也许带着耳机,一些人在过马路前甚至会忘了左右张望,这些都是目前任何传感器所不能识别的。所以,大多数的自动驾驶汽车都选择在城市郊区道路行驶。


3 导航与地图技术


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    高精度导航地图必须包含以下道路信息:建筑物、树木、路基和人行道边缘以及当前天气状况和道路附着力


    虽然目前的导航软件几乎可以做到将城市中每条不起眼的小街道全部收录其中,但事实上大多数的自动驾驶汽车并不能完全依靠这些电子导航地图,其中的原因十分简单:真正意义上的自动驾驶,只有通过极其准确的定位才能实现,但就当前的导航软件精度很难达到。举个最浅显的例子:在某个十字路口,如果一辆汽车在对向绿灯的情况下车头驶离待转区5米才停住,后果简直不堪设想。


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    另外,自动驾驶汽车还必须做到,即使车头的摄像机没有认出路面标线,汽车也必须保持自己的行驶线路,因为摄像机会受到来自阳光的干扰。另外由于目前主流导航系统的实时定位数据只能精确到几米,所以本文开头提及的那辆自动驾驶的RS7之所以能在霍根海姆做出最快圈速,是因为进行测试的奥迪技术人员想出了一个妙招:通过一个发射塔得到额外的对比数据,以提高卫星的准确性。


    但是,如果在全球范围内建造提供对比数据的发射塔,简直犹如天方夜谭,所以研发人员们又想到了另一个方案:在汽车定位的同时让系统寻找固定的参照物(如信号灯灯杆、建筑物和人行道边缘)。它们准确的位置可以标注在电子街道图上。而全球定位系统只负责粗略定位,汽车中的电子街道图进行微调。


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    即便是最精密的导航地图,也有个不能回避的问题:地图必须得到实时的更新。任何街道一旦开始施工翻新,就意味着汽车必须绕路行驶。在这种情况下无人驾驶汽车必须做到及时从其他交通参与者获得信息,然后选择其他路线。


4 法律限制


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    虽然有着以上的种种挑战,但谷歌依旧宣布会在2020年之前向市场正式推出自动驾驶汽车。这无疑令人惊讶不已,要知道就在两个月前,还传出了谷歌汽车发生事故的新闻。甚至有一些媒体报道:雨水都能使传感器产生误判,此外上由于尚未将导航地图与精确电子地图进行整合,因此谷歌汽车在99%的美国公路上无法行驶。


    但即便如此,也没人敢轻视这家全球最大搜索引擎公司制造的汽车。据谷歌宣称:目前进行测试的这些外形可爱,极速仅为40公里的汽车不会作为普通车型上市销售,而会成为运营类车辆。未来人们可对其进行分时租赁,就像现在大街小巷的出租车一样。此举的考量有两个:首先是利用效率更高营运汽车会更快的收回无人驾驶汽车高昂的购置费用。其二来自于法律层面:根据美国法律,一旦发生事故,营运车辆使用者承担的赔偿责任比常规汽车要少。


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    总的来说,美国的法律环境还是比欧洲宽松的多,为支持本地工业发展,越来越多的州放宽规定。最新的消息是加州自动驾驶保险证明已降至500万美元,第一个获得无人驾驶执照的品牌是奥迪。另外,奔驰、日产、特斯拉和谷歌都在努力获得该执照,对此感兴趣的还有很多诸如德尔福、大陆、博世等汽车零配件厂商。不过在一向遵循传统的欧洲市场,1968年各国签署的《维也纳公约》仍阻碍着自动驾驶技术的发展,因为其中明文规定所有车辆驾驶员的双手必须握住方向盘,。“即使有了规定,一款没有方向盘的汽车也是不能想象的。因为新规定也明确指出,驾驶者必须能随时随刻对汽车进行干预。”其实在法律层面最难界定的是责任问题:一旦无人驾驶的汽车发生交通事故,谁来买单?


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    法律的滞后性倒是给很多厂商时间以不断完善新技术。现如今,奔驰S级、BMW 5系和大众汽车帕萨特等很多车型已经可以在拥堵时缓慢跟随前车行进或者将车停进狭小的车位中。


5 自动驾驶的道德挑战


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    几年之后,自动驾驶的相关技术不仅会变的更加成熟,人们对于这项新科技的认可度也会大幅度提高。首先,虽然无人驾驶会使交通事故概率大幅降低,但却不能完全避免。然而在人们的传统观念中,出于驾驶者原因的交通事故是可以接受的,但如果是技术原因,那绝对天理不容。这也就解释了为什么不久前特斯拉AUTOPOILT的首起事故引起了如此轩然大波。


    此外,如果自动驾驶汽车的传感器发现一场事故在所难免,但摆在面前有两个选择:两条车道上分别有一辆微型车和一辆车上成员可以受到更好保护的SUV,它又会怎么选呢?


    为此,美国伦理学家帕特里克.林研究了这类凌驾于技术之上的问题,一旦所有的控制器程序都考虑到了SUV更安全,那么这类车的销售业绩一定会大度下滑,这更容易理解:谁希望自己的车成为潜在攻击目标呢?


    更令人担心的是,假设自动驾驶系统必须在一个戴头盔的骑车者和一个不戴头盔的骑车者间做出选择,又回出现什么情况呢?尽管戴头盔的人生还几率远高于无头盔者,但如果系统做出判断撞向戴头盔的人,不反而成了一种对交通违法行为的奖励吗?如果同样的场景发生在老人和孩子之间呢?谁的生命会更加重要?技术会帮整套系统做出决定吗?还是不得不大智若愚或者按原则行事?鉴于此,自动驾驶技术路向何方,似乎也变得没那么明晰了。


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