烟台高速交警福山大队|细思恐极!为什么特斯拉自动驾驶总是撞向白色卡车?

在6月1日的一段高速公路视频中 , 一辆特斯拉Model3飞驰着 , 笔直地撞向侧翻的白色卡车 。 报道说 , 当时车主正使用自动驾驶系统AutoPilot , 时速为110公里 , 没有一丝犹豫和减速迹象 。
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大家都很讶异 , 这至少是特斯拉第五次关于自动驾驶的事故了 , 为什么AutoPilot没有“看”到卡车?
这可是人类驾驶中会出现的常规情况——前方有障碍物 , 对于自动驾驶来说 , 也算不上极端案例 。 而且 , 事故发生地是高速公路 , 已经是简单、友好的自动驾驶行驶环境了 。
所幸 , 这起发生在中国台湾的事故没有人员伤亡 。 有人说特斯拉质量过硬 , 但可能是因为车顶材料相对柔软 , 三年前发生在美国佛罗里达州的当事人就没这么幸运了 。
2016年 , 使用AutoPilot自动驾驶模式的ModelS撞了一辆正在过马路的白色拖挂卡车 , 对 , 也是白色 。 据报道 , 当时ModelS钻入卡车车底 , 驾驶员死亡 , 这也成为特斯拉自动驾驶造成死亡的首个案例 。
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特斯拉官方解释说 , 在明亮的天空下 , 自动驾驶系统和驾驶员都没有注意到卡车的白色侧面 , 同时因为拖挂车较高的车身 , 在接近时也没能识别到障碍物 , 因此未施加制动 。
这意味着AutoPilot在日常的自然光下 , 不太能够识别白色物体 , 为什么?
笔者咨询后得知 , 自动驾驶的视觉方案对感知白色有比较大的困难 , 因为大面积白色对物体特征的识别有很大干扰 。
大部分自然界物体的颜色都是18度灰 , 在户外状态 , 比如高速公路 , 其灰度则更低 , 也就是说颜色更浅 , 物体的特征就更不明显 。
另外 , 车顶部的图像并不是自动驾驶系统训练的主要样本 , 对自动驾驶来说 , 汽车的主要训练特征是正面行驶、尾部、不完全的侧面 。
一辆横躺着的大货车 , 加之纯白色的顶部 , 对于自动驾驶来说 , 真的可能视而不见 , 认为它更类似天空等环境 。
当然 , 这种假设如果成立了 , 相比之视觉系统故障 , 更令人不安 。 因为我们意识到 , 我们需要更大的训练样本来补充自动驾驶神经网络 , 说明它依然没有具备举一反三的能力 , 要知道特斯拉引以为豪的就是其人工智能算法 。
同时 , 这次事故也反映出该系统的物体空间成像能力不足 , 即对三维空间和物体的扫描、训练 , 依然比较浅 。 大多可能依然基于图片 , 但是物体不是图片 , 是三维影像 , 将二维图片转为三维仍会导致细节缺失 。
在此基础上 , 通过影像识别 , 正常行驶的车你要认识 , 躺着的车你要认识 , 出了车祸的车你也要认识 。 如果这些都需要单独训练 , 没有遇到过的case就解决不了 , 训练的复杂程度可想而知 。 根本上来说还是要技术突破 , 比如迅速生成更多的结构化数据、三维的物体数据 。
另一方面 , 为什么“白色噩梦”总是出自特斯拉?这和AutoPilot坚持纯视觉识别技术路线有一定关系 。 特斯拉车辆AutoPilot标配的硬件是:8个摄像头+1个毫米波雷达+12个超声波传感器 。
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摄像头拍摄、传输图像 , 代表自动驾驶汽车“看”的能力;雷达、传感器则相当于“听力” , 通过波来测量、定位、感知周边事物 , 两者缺一不可 。
业内普遍的做法是使用摄像头加激光雷达 , 激光雷达的优势是探测范围广、探测精度高 , 缺点是在雨雪雾等极端天气下性能较差 , 采集的数据量过大 , 价格十分昂贵 , 乃至超过了汽车本身的价格 。
特斯拉又一次特立独行 , 采用了摄像头加毫米波雷达的路线 , 毫米波雷达体积小、质量轻、空间分辨率高、穿透极端天气能力强 , 价格美丽 。 但是缺点在于 , 探测覆盖的面积有限 , 很难感知行人 , 对周边障碍物尤其是静态物体 , 无法进行精准的建模 。