自動駕駛與安全:經(jīng)驗至關(guān)重要,尤其在安全為先的領域

責任編輯:ycao

作者:Amon Shashua教授

2018-03-28 14:54:15

現(xiàn)在是時候要認真探討一下自動駕駛汽車的安全性了

對于社會大眾來說,他們希望,自動駕駛汽車能遵循比人類駕駛員更為嚴格的標準。就在上周,Elaine Herzberg女士在美國亞利桑那州不幸被一輛處于自動駕駛模式的Uber汽車撞倒,最終搶救無效身亡。在這場悲劇發(fā)生之后,真的是時候思考一下傳感和決策對于安全的意義了。

首先,我們當前所面臨的一大挑戰(zhàn)就是解讀傳感器信息。從警察公布的視頻中似乎可以看出,即便檢測和分類對象的能力是自動駕駛汽車系統(tǒng)中最基本的構(gòu)建模塊,但其實,這也是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。然而,這種能力是當前高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的核心,該系統(tǒng)囊括自動緊急剎車(AEB)和車道保持等功能。數(shù)十億英里的行駛里程足以驗證,ADAS中的高精度傳感系統(tǒng)正在挽救生命。同樣地,在克服更大的挑戰(zhàn)之前,這種技術(shù)也是未來全自動駕駛汽車所需要的基本要素。

為了證明當前ADAS技術(shù)的能力和精妙之處,我們在TV監(jiān)視器的視頻中運行了Mobileye的軟件,這臺監(jiān)視器播放了警方提供的事故片段。盡管狀況不佳——有可能很多事故現(xiàn)場的高動態(tài)范圍數(shù)據(jù)已丟失,但Mobileye的軟件依舊在撞擊前大約1秒的時候,就清晰的檢測到了。下方的圖片展示了三張快照,上面檢測到的自行車邊界框和Herzberg女士。該檢測有兩個獨立運行的來源:模式識別(產(chǎn)生邊界框)和一個“自由空間”檢測模塊(產(chǎn)生水平圖,其中紅色部分表示紅線上方出現(xiàn)了一名“路人”)。利用運動結(jié)構(gòu)(技術(shù)術(shù)語為“平面+視差”),第三個模塊可以區(qū)分道路和物體。這樣就驗證了檢測到的物體是3D的,但可信度較低,因此被描述為“fcvValid: Low”,而顯示在屏幕左上方。出現(xiàn)低可信度是因為,此處缺失生產(chǎn)型車輛通??捎玫男畔?,并且圖像質(zhì)量較差,畢竟,在行車記錄儀拍攝的視頻基礎上再次拍攝,可能會存在某些未知的縮減采樣。

圖像來源于警方公布的TV監(jiān)視器上的視頻片段。重疊的圖像顯示了Mobileye ADAS系統(tǒng)的響應。綠色和白色邊界框是自行車和行人檢測模塊所輸出的結(jié)果。水平圖顯示了道路和障礙物之間的邊界,我們稱之為“自由空間”。

此次實驗所使用的軟件與當前配備ADAS的車輛采用的軟件相同,并已經(jīng)在數(shù)十億英里的用戶行駛里程中得到了驗證。

現(xiàn)在,像深度神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能技術(shù)的發(fā)展,讓很多人認為,高精物體檢測系統(tǒng)已經(jīng)可以被輕松地開發(fā)出來,而那些計算機視覺專家十幾年的經(jīng)驗則被視為大打折扣。這使得很多新手涌入這一領域。雖然這些新技術(shù)的確有用,但很多傳統(tǒng)依舊不能忽略,這包括識別和完成數(shù)百次極端情況的測試、對數(shù)千萬英里數(shù)據(jù)集的注釋以及在數(shù)十個ADAS項目上進行極具挑戰(zhàn)性的試生產(chǎn)驗證測試。經(jīng)驗至關(guān)重要,尤其是在安全為先的領域。

對事件的第二個觀察是透明度。人人都說“我們把安全放在最重要的位置”,但我們認為,要想獲得公眾信任,就必須更加透明。正如我在去年10月在Mobileye發(fā)布責任敏感安全模型(RSS)時所說,決策必須符合人類判斷的常識。我們將“危險情況”和“正確響應”等常識概念做了數(shù)學公式化設計,并建立了一個從數(shù)學上確保符合定義的系統(tǒng)。

第三個觀察則是冗余。真正的感知系統(tǒng)需要有冗余設計,而且,必須依賴于獨立的信息源:攝像頭、雷達和激光雷達。把這些信息源整合起來,有助于提高駕駛舒適度,但不利于安全。為了展示我們獲得了切實的冗余度,Mobileye開發(fā)了獨立、僅攝像頭的端到端系統(tǒng)以及獨立的激光雷達和僅雷達系統(tǒng)。

如果類似上周的事故再次發(fā)生,用戶本來就很脆弱的信任,將會被進一步降低,并可能引發(fā)被動監(jiān)管,最終扼殺這項重要的工作。正如我在介紹責任敏感安全模型時所說,我堅信,現(xiàn)在就需要對全自動駕駛汽車的安全驗證框架做出有意義的討論。我們邀請汽車廠商、該領域的技術(shù)公司、監(jiān)管部門以及其它相關(guān)各方一起解決這些重要問題。

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