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全球第一套真正L3系統:奔馳DRIVE PILOT

來源:佐思周彥武 瀏覽次數:853 發布日期:2019-04-18

搭載在奧迪A8L上那套智能駕駛系統只是一個加強版的堵車自動跟隨,也就TJA,五年前的大眾頂配也具備TJA功能。奧迪A8L的加強版TJA,限制條件很多。首先是行駛路段不能有紅綠燈和行人;其次是行駛路段必須有路沿,奧迪A8L的激光雷達可以檢測是否有路沿;再次是必須是單向車道,車道至少有兩條,車道線必須清晰可辨,每個車道內都必須有擁堵的車輛;最后,速度上限為每小時60公里。

 即便如此,在國內和歐盟銷售的奧迪A8L也沒有開通此功能。即將于2020年上市奔馳S級將第一個搭載奔馳DRIVE PILOT。這也是奔馳S級歷經7年后全新換代。未來E級、C級甚至A級也會搭載DRIVE PILOT。

 至于特斯拉,與高級的L2系統都有明顯差距,更不要說L3了。


上圖為4款2018款車型AEB對比測試,在某些工況下,特斯拉不如豐田凱美瑞,與斯巴魯差距巨大。

 與2013版奔馳相比,2020版DRIVE PILOT增加了一個長距離激光雷達,這個激光雷達很可能還是法雷奧的Scala,4線或8線掃描鏡擺動型激光雷達,如果是反射面積大的重型貨車,這款激光激光雷達可以在285米外發現目標。奧迪A8L也用了這款激光雷達,奔馳可能做了升級。同時在輪胎上增加了道路濕度傳感器,來感知道路濕滑程度,對剎車力度做出對應調整,這是奔馳獨創的。再者是增加了精準定位系統和后端信息服務,很可能是和凱迪拉克CT6超級巡航一樣的精準定位系統,即租用天寶的衛星RTX(不是RTK)服務。

 使用天寶的GPS/GLONASS雙星接收機,單頻4G增強定位配合,最終定位精度可達1.5米。高精度地圖也是必不可少的,可能和凱迪拉克CT6超級巡航一樣是激光雷達掃描地圖。這也限制了DRIVE PILOT的使用地域,DRIVEPILOT目前只能在美國使用,其他地區缺乏高精度地圖和高精度定位系統配合。


雙目相機仍然是DRIVE PILOT的核心,與單目或三目系統比,雙目擁有壓倒性的安全優勢。單目或三目系統無論采用傳統算法還是深度學習算法,都必須要先識別目標,畫出Bounding Box,才能判斷此目標與自車之間的風險系數,才能知道自車是否處于危險之中。如果無法識別目標,就無法畫出Bounding Box,系統會認為前方無任何危險,不做絲毫減速,直接撞上去,特斯拉兩次在中國撞上掃地車就是如此。單目或三目是窮舉法,而現實世界每時每刻都在產生新的特殊樣本,窮舉法永遠只能覆蓋很小一部分,即便是深度學習的數據集驚人的龐大,總有些離散值差異巨大的目標,總有無法識別的目標,在L2輔助駕駛系統可以用單目或三目,因為L2系統允許系統漏檢。而L3以上則不允許,必須添加激光雷達或使用雙目。特別是中國,公路上奇形怪狀的車輛和行人遠比國外要多。



上圖為Waymo深度學習科學家drago anguelov 2019年2月在MIT在講述無人車感知系統時,坦承機器學習的不足,激光雷達和毫米波雷達是感知領域必不可少的。


上圖為奔馳DRIVE PILOT,可以看出是3D BoundingBOX。


當然DRIVE PILOT也有一些使用限制條件,包括高精度地圖、高精度定位服務,還有從輕度到嚴重的堵車,道路有物理分割,非惡劣天氣,清晰的車道線,高速公路路段,除此之外,DRIVE PILOT沒有速度限制。DRIVEPILOT可以看做高速公路的自動駕駛。


DRIVE PILOT的流程如上圖,首先自動檢測運行環境,是否符合要求,如果符合要求,駕駛員開啟DRIVE PILOT,即可放手放腳駕駛,但仍然需要做好準備接管車輛,如果系統出現故障或不符合DRIVE PILOT運行環境,系統會提示駕駛員接管車輛,如果駕駛員不接管車輛或沒有能力接管車輛,那么DRIVE PILOT會自動靠邊停車并打開雙閃應急燈,同時車門自動解鎖。在駕駛員沒有接管車輛之前,系統會啟用備份,仍然能夠最大限度地避免碰撞,可以說這很接近L4級無人駕駛了。

 奔馳坦承DRIVE PILOT也會有一些物理限制,比如突然從路邊躥出的小鹿(行人沒問題,動物不行)。不過這種場景在中國不會有,鹿都在動物園里。


上圖為DRIVE PILOT的失效應對流程,奔馳聲稱這符合汽車界的功能安全標準。


無獨有偶,豐田即將在2020東京奧運會期間推出的高速公路無人駕駛,也是以雙目為核心,不過豐田使用了更多Scala 4線激光雷達,多達6個,并且據說使用了英偉達的Xavier,應該達到了L4級。

 此外,全球前五大汽車Tier 1中有4家都以雙目為未來發展方向,包括博世、大陸、麥格納和電裝,麥格納推出MAX4平臺,也是瞄準高速公路無人駕駛。


上圖為麥格納MAX4平臺

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