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智駕“背面”(一):攝像頭比人眼強(qiáng)?

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雷軍正經(jīng)歷“創(chuàng)辦小米以來(lái)最艱難的一段時(shí)間”?!半y”的起因,大家也都明白, 小米造的的第一款車(chē)SU7由于一起慘烈車(chē)禍,陷入非議漩渦。

之所以招致人言洶洶,說(shuō)起來(lái)還是禍從口出,雷軍多次宣稱小米是“智駕第一梯隊(duì)”,可偏偏就是“智駕”惹出事端。

▲“智駕”概念引發(fā)不少爭(zhēng)議

“智駕”技術(shù)尚存很多缺陷

所謂“智駕”,其實(shí)是個(gè)取巧的說(shuō)法。

目前各廠商的技術(shù)水平都還在“輔助駕駛”階段,大家都做不出可以廣泛使用的成熟可靠的3級(jí)自動(dòng)駕駛(有條件自動(dòng)駕駛),于是就先在造詞技術(shù)上突破了一下,用“智能駕駛”來(lái)替代“輔助駕駛”。畢竟聽(tīng)上去更高級(jí),也更像“自動(dòng)駕駛”。

▲我國(guó)駕駛自動(dòng)化分級(jí)(摘自GB/T40429—2021)

“智駕”確實(shí)被吹過(guò)頭了,什么“車(chē)位到車(chē)位”、“全國(guó)都能開(kāi),越開(kāi)越好開(kāi)”之類(lèi),讓人恍然覺(jué)得自動(dòng)駕駛已經(jīng)成熟,只差法規(guī)松綁。據(jù)《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》報(bào)道,2024年因過(guò)度依賴智駕系統(tǒng)引發(fā)的交通事故中,超60%與宣傳誤導(dǎo)直接相關(guān)。

人類(lèi)開(kāi)車(chē)有很多缺陷,比如會(huì)走神兒、會(huì)路怒、會(huì)誤判等等。有統(tǒng)計(jì)說(shuō),95%以上的車(chē)禍?zhǔn)怯神{駛?cè)说腻e(cuò)誤行為導(dǎo)致的。

人會(huì)犯錯(cuò),技術(shù)會(huì)犯錯(cuò)嗎?

我們相信,自動(dòng)駕駛未來(lái)會(huì)比人類(lèi)開(kāi)車(chē)更安全,但現(xiàn)在所謂的智駕還有不少缺陷,無(wú)論感知、決策還是執(zhí)行,都有很多漏洞要補(bǔ)。

所以,你不光要知道智駕能做什么,還要了解它的缺陷和風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于駕駛這種高風(fēng)險(xiǎn)行為來(lái)說(shuō),這些缺陷很可能是致命的。

智駕感知主要靠攝像頭

這次,我們先從感知部分的攝像頭說(shuō)起。

人開(kāi)車(chē),主要靠一雙眼睛看路和周邊環(huán)境,而智駕則用攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等來(lái)感知。

幾種傳感器中,攝像頭是核心,它好比是人類(lèi)的眼睛,可以“看到”物體的形狀、色彩、紋理等等豐富的信息。

特斯拉FSD是目前最好的智駕系統(tǒng)之一,用的是“純視覺(jué)方案”,車(chē)外配了8個(gè)(HW3.0)或更多攝像頭(HW4.0)。馬斯克堅(jiān)持認(rèn)為,人類(lèi)是用雙眼和大腦來(lái)完成復(fù)雜的駕駛?cè)蝿?wù),AI也該如此,用攝像頭+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)智駕最合理,雷達(dá)之類(lèi)都是畫(huà)蛇添足。

人有兩只眼睛,智駕的攝像頭圍著車(chē)裝了一圈兒,可以眼觀六路。這點(diǎn)確實(shí)比人強(qiáng),畢竟人的后腦勺上不長(zhǎng)眼。

▲特斯拉Model 3參數(shù)圖片)攝像頭分布位置示意

這些攝像頭不光是看的角度不一樣,在智駕時(shí)的分工也很細(xì)。

前視攝像頭裝在前風(fēng)擋內(nèi)上方,一般是兩目或三目,也就是有兩個(gè)或三個(gè)鏡頭。這些鏡頭的焦距和視野不一樣,有的主要負(fù)責(zé)往前看遠(yuǎn)處,有的主要負(fù)責(zé)看近處和兩邊。

▲特斯拉Model 3前視攝像頭位置示意

前方的車(chē)輛、路上的車(chē)道線、路兩邊的交通標(biāo)志和行人自行車(chē)之類(lèi),主要靠前視攝像頭來(lái)識(shí)別。

車(chē)身側(cè)面通常裝4個(gè)攝像頭,兩邊前翼子板和B柱上各裝一個(gè)。

側(cè)向攝像頭主要觀察車(chē)子的兩側(cè),智駕的盲區(qū)監(jiān)測(cè)、并線變道靠的就是側(cè)向攝像頭。

車(chē)尾還會(huì)裝一個(gè)或多個(gè)后視攝像頭,提供后方視野,并用來(lái)輔助倒車(chē)和泊車(chē)。

如果智駕系統(tǒng)只靠攝像頭,那就是“純視覺(jué)方案”;如果再加上毫米波雷達(dá)甚至激光雷達(dá),那就是“復(fù)合感知”方案。

攝像頭有兩大缺陷

我們先不討論“純視覺(jué)方案”好不好,只說(shuō)攝像頭有哪些缺陷。

攝像頭的第一大缺陷是:在惡劣天氣和某些光照條件下“失能”。

具體表現(xiàn)為:雨、雪、霧、強(qiáng)光、逆光、夜晚等條件會(huì)嚴(yán)重影響攝像頭成像質(zhì)量,導(dǎo)致感知能力下降。

小米SU7在3月29日導(dǎo)致3個(gè)年輕人離世的車(chē)禍,就是發(fā)生在夜間高速公路一處施工路段。顯然攝像頭在夜幕中并沒(méi)有及時(shí)有效地識(shí)別出障礙物。

▲小米SU7高速碰撞爆燃事故引發(fā)關(guān)注

2024年10月,美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA) 在收到四起事故報(bào)告后,已對(duì)特斯拉的FSD 啟動(dòng)調(diào)查,原因是:FSD未能對(duì)道路能見(jiàn)度降低的情況做出適當(dāng)反應(yīng)”。

NHTSA 表示:“道路能見(jiàn)度降低是由于陽(yáng)光眩光、霧氣或空氣中的灰塵等因素造成的”。

攝像頭的第二大缺陷是:對(duì)小目標(biāo)容易看走眼。

2024年4月,美國(guó)西雅圖,一輛處于FSD模式的特斯拉Model S撞上前方一輛摩托車(chē),摩托車(chē)騎手當(dāng)場(chǎng)身亡。

▲西雅圖特斯拉Model S車(chē)禍現(xiàn)場(chǎng)圖

調(diào)查顯示,駕駛員在事故發(fā)生時(shí)正在使用手機(jī)。專家指出,特斯拉依賴攝像頭的FSD可能在識(shí)別摩托車(chē)等小型目標(biāo)方面存在局限,尤其是在距離感知方面可能不夠準(zhǔn)確。

人眼能靈活改變視野,也能快速聚焦于各種物體,眼光掃一下,就對(duì)周邊環(huán)境了然于胸,需要追蹤什么目標(biāo),眼光隨時(shí)跟上。而且,人的眼睛能看出周?chē)曇爸械目臻g關(guān)系:什么遠(yuǎn)、什么近,什么正在運(yùn)動(dòng)。

攝像頭的焦距是固定的,成像沒(méi)有“重點(diǎn)”,靠算法分析圖像來(lái)判斷“看到”了什么東西;在空間感知方面,一是模仿人類(lèi)的“雙眼視差”,用不同鏡頭之間的圖像差異去估算距離;二是靠“運(yùn)動(dòng)視差”,通過(guò)圖像的變化等線索去分析出遠(yuǎn)近。

對(duì)于幾十米開(kāi)外的小目標(biāo),攝像頭捕捉到的像素比較少,有可能“看不清”,難以識(shí)別和追蹤;如果小目標(biāo)移動(dòng)速度比較快,圖像會(huì)出現(xiàn)拖影模糊,系統(tǒng)可能會(huì)誤認(rèn)為是“背景噪聲”,選擇無(wú)視。

摩托車(chē)、自行車(chē)、小孩兒、小動(dòng)物、臨時(shí)路障之類(lèi)就屬于這種“小目標(biāo)”。

攝像頭和人眼哪個(gè)更厲害?

攝像頭可以“眼觀六路”,表現(xiàn)穩(wěn)定而且“不知疲倦”,不像人類(lèi)會(huì)犯困、會(huì)走神兒。

攝像頭的缺陷,主要就是上邊說(shuō)到的兩種,還是就是鏡頭容易被搞臟影響成像質(zhì)量。當(dāng)然,人眼也有一些缺點(diǎn),但在適應(yīng)強(qiáng)弱光、快速聚集、追蹤動(dòng)態(tài)目標(biāo)方面,還是比攝像頭強(qiáng)太多了。

▲攝像頭被某些行業(yè)大佬吹噓過(guò)頭了

最關(guān)鍵的是:人眼的不足,會(huì)由大腦彌補(bǔ)。開(kāi)車(chē)時(shí)看不清路,無(wú)非是減速慢行,實(shí)在不行就靠邊停車(chē),搞明白狀況再說(shuō)。攝像頭的“大腦”是模型和算法,應(yīng)變能力比較差,遇到狀況不是甩鍋給人就是沒(méi)頭沒(méi)腦撞上去。

換句話說(shuō),算法在處理常規(guī)場(chǎng)景表現(xiàn)還行,但凡事就怕例外,要是碰上訓(xùn)練數(shù)據(jù)中很少涉及的罕見(jiàn)場(chǎng)景,表現(xiàn)就可能失常——算法和模型是另一個(gè)話題,容以后細(xì)說(shuō)。

對(duì)于“純視覺(jué)智駕”,有幾個(gè)建議。

一是在光線好的時(shí)候用,夜間或天氣不好,最好不用;

二是在道路條件好的地方用,要是環(huán)境不“標(biāo)準(zhǔn)”(比如道路施工、標(biāo)志標(biāo)線不清晰),最好不用;

三是在常規(guī)道路上用,要是急彎多或是盤(pán)山路之類(lèi)的復(fù)雜路況下,最好不用。

最后,還是提醒車(chē)主們?cè)谑褂谩爸邱{”時(shí),仔細(xì)閱讀用戶手冊(cè)。別看廠商的大佬經(jīng)常吹牛忽悠人,但用戶手冊(cè)上白紙黑字,會(huì)提到一大堆智駕的局限,那說(shuō)的才是實(shí)話。

攝像頭受光線干擾大,也會(huì)被雨、雪、霧、霾遮住望眼,于是,天生穿透力極強(qiáng)的毫米波雷達(dá)就被拿來(lái)救場(chǎng)。有毫米波雷達(dá)幫忙,智駕就能放心開(kāi)嗎?下回重點(diǎn)說(shuō)毫米波雷達(dá)的是與非。

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