4月25日,日產(chǎn)汽車舉行了全自動(dòng)駕駛技術(shù)說明會(huì),展示了“道路實(shí)況感知(ground truth perception)”技術(shù)。
這一技術(shù)融合了下一代高性能激光雷達(dá)(LIDAR)、雷達(dá)和攝像頭所感知的信息,可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地探測(cè)目標(biāo)物的形狀和距離,以及車輛周邊區(qū)域的空間結(jié)構(gòu)。利用這些信息,車輛可瞬間分析當(dāng)前狀況進(jìn)行判斷,并自動(dòng)執(zhí)行避免碰撞的操作。同時(shí),該技術(shù)還能探測(cè)到遠(yuǎn)處的減速車流和道路障礙,自動(dòng)進(jìn)行車道變更。
需要提及的是,在缺乏詳細(xì)地圖信息的情況下,仍然能為駕駛員提供強(qiáng)有力的輔助駕駛支持。
在說明會(huì)的主題演講后,日產(chǎn)汽車公司高級(jí)副總裁淺見孝雄和日產(chǎn)汽車公司AD/ADAS先進(jìn)技術(shù)研發(fā)部部長(zhǎng)飯島徹也接受了媒體的群訪。
淺見孝雄表示,日產(chǎn)汽車計(jì)劃在2020年代中期完成道路實(shí)況感知技術(shù)的開發(fā)工作,將首先搭載于部分新車型上,在2030財(cái)年的時(shí)候可以搭載到全部新車型上。他同時(shí)認(rèn)為激光雷達(dá)經(jīng)過幾次升級(jí)換代,市場(chǎng)普及后才能顯著降低成本,2030年可能會(huì)實(shí)現(xiàn)成本的下降。
飯島徹也表示,下一代激光雷達(dá)旨在能夠在時(shí)速130公里的情況下發(fā)現(xiàn)靜止的車輛,并安全進(jìn)行避讓,能夠捕捉到300米以外的靜止車輛和物體。同時(shí),就目前的性能水平來說,在應(yīng)對(duì)劣天氣條件下的性能惡化的問題,激光雷達(dá)要比雷達(dá)和攝像頭更強(qiáng)大。
以下為群訪實(shí)錄,有刪改。
嘉賓:
日產(chǎn)汽車公司高級(jí)副總裁 淺見孝雄
日產(chǎn)汽車公司AD/ADAS先進(jìn)技術(shù)研發(fā)部部長(zhǎng) 飯島徹也
新技術(shù)2030財(cái)年搭載全部新車型
問:日產(chǎn)汽車的輔助駕駛系統(tǒng),主要的應(yīng)用場(chǎng)景是偏重于城市道路還是高速公路?新技術(shù)最快的上市時(shí)間、裝車時(shí)間大概是什么時(shí)候?
淺見孝雄:日產(chǎn)已經(jīng)售出了超100萬臺(tái)搭載了駕駛輔助系統(tǒng)的車輛。1996年推出的ProPILOT超智駕技術(shù),主要應(yīng)用場(chǎng)景為高速公路,這個(gè)技術(shù)需要駕駛員手握方向盤。ProPILOT 2.0于2019年推出,這一系統(tǒng)支持雙手脫離方向盤,駕駛員可在高速公路上雙手脫離方向盤進(jìn)行駕駛。
本次介紹的是緊急避讓操作自動(dòng)化技術(shù),無論是進(jìn)行輔助駕駛還是全自動(dòng)駕駛,都將大幅提升安全性能。我們希望可以在2020年代中期完成道路實(shí)況感知技術(shù)的開發(fā)工作,這項(xiàng)技術(shù)將首先搭載于部分新車型上,在2030財(cái)年的時(shí)候可以搭載到全部新車型上。
問:日產(chǎn)的自動(dòng)駕駛技術(shù)與目前市場(chǎng)上普遍的技術(shù)(如特斯拉)差異點(diǎn)在哪,比如在硬件及軟件層面。未來的技術(shù)路線是什么?將應(yīng)用到哪些產(chǎn)品上?
淺見孝雄:從外觀來看,目前各家企業(yè)的傳感器配置有所差別,系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)的交通場(chǎng)景也不一樣。對(duì)于日產(chǎn)而言,比如高速公路場(chǎng)景下,在技術(shù)開發(fā)中我們會(huì)基于車速、是否握住方向盤,來設(shè)計(jì)合適的傳感器算法、控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)等。
很多情況下各企業(yè)使用的零件是類似的,我認(rèn)為差異在于設(shè)計(jì)理念或者結(jié)構(gòu)方面。
飯島徹也:當(dāng)今發(fā)生的一些關(guān)于駕駛輔助系統(tǒng)的交通事故,其中很多是由于事故場(chǎng)景超過了系統(tǒng)的能力,導(dǎo)致系統(tǒng)不能進(jìn)行這些場(chǎng)景下的輔助駕駛。因此,對(duì)于這種場(chǎng)景下的事故,該如何通過技術(shù)去覆蓋、去解決?我們認(rèn)為必須提升安全性能,所以進(jìn)行了這次技術(shù)的開發(fā)。
問:日產(chǎn)汽車計(jì)劃到2030財(cái)年在全部的新車型上搭載下一代的激光雷達(dá)系統(tǒng),在近8年的時(shí)間差里邊,日產(chǎn)汽車會(huì)通過什么樣的技術(shù)手段來維持自己在輔助駕駛方面的優(yōu)勢(shì)?
淺見孝雄
淺見孝雄:我們一直也很關(guān)注其他企業(yè)的動(dòng)態(tài)。我們這次發(fā)布的技術(shù)處于研究開發(fā)的階段,之后將進(jìn)入量產(chǎn)化的階段。當(dāng)然兩年、三年或者四年后可能又有新的技術(shù)會(huì)成為主流,所以8年后并不一定就只有這一項(xiàng)成熟的技術(shù)。
日產(chǎn)汽車自1990年開始研發(fā)駕駛輔助或者自動(dòng)駕駛技術(shù),近30年間一直保持著技術(shù)的領(lǐng)先地位,我們也在不斷加速研發(fā)。
飯島徹也:現(xiàn)在我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了可以在高速公路上雙手脫離方向盤的技術(shù)。對(duì)于常用領(lǐng)域,我認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平。競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手今后也會(huì)不斷研發(fā)這些技術(shù)。像高清地圖HD-Map、本地化的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、攝像頭以及雷達(dá)這些技術(shù)會(huì)逐漸成熟,性能將逐漸提升。我們會(huì)不斷改善,提供安全性能高、方便使用的系統(tǒng)。
問:日產(chǎn)激光雷達(dá)方案中,選擇的合作伙伴是哪一家?資料中看到日產(chǎn)激光雷達(dá)的布置方案是放在頂部,看上去是一顆激光雷達(dá),實(shí)際上是多少顆激光雷達(dá)?在國(guó)內(nèi),有一些廠商會(huì)選擇搭載兩顆甚至四顆激光雷達(dá),日產(chǎn)選擇這樣的方案,是基于怎樣的邏輯或者想法?
淺見孝雄:我們將使用一個(gè)激光雷達(dá),我們的合作伙伴是Luminar,當(dāng)然并不是已經(jīng)確定了Luminar就是日產(chǎn)的量產(chǎn)供應(yīng)商,而是作為共同開發(fā)伙伴。
飯島徹也:日產(chǎn)將只在車頂搭載一顆激光雷達(dá)。激光雷達(dá)探測(cè)的是車輛周圍的空間和道路上行駛的車輛,也就是移動(dòng)的物體。道路結(jié)構(gòu)以及周邊建筑物其實(shí)是靜止的,而車輛在移動(dòng)的時(shí)候周邊的情景會(huì)發(fā)生變化。激光雷達(dá)可以感知到場(chǎng)景的變化并進(jìn)行三維測(cè)量傳達(dá)給車輛。
因此在車頂搭載一顆激光雷達(dá)基本就可以掌握周圍的空間結(jié)構(gòu)。雷達(dá)和攝像頭是為了理解周圍的交通信息。攝像頭會(huì)用來理解場(chǎng)景含義,識(shí)別目標(biāo)物具體是什么。雷達(dá)能夠準(zhǔn)確掌握周圍移動(dòng)物體的速度和方位。激光雷達(dá)則能夠準(zhǔn)確捕捉空間結(jié)構(gòu),再通過攝像頭來理解前方障礙物的含義,雷達(dá)給出準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通過這三者的組合,最終實(shí)現(xiàn)類似人類的認(rèn)知能力。
時(shí)速130公里下可發(fā)現(xiàn)靜止車輛
問:目前的毫米波雷達(dá)和視覺傳感器其實(shí)并不能很準(zhǔn)確的識(shí)別靜止物體,所以在高速道路上開啟自適應(yīng)巡航的情況下,面對(duì)靜止物體很大程度都是無法精準(zhǔn)識(shí)別出來,會(huì)導(dǎo)致發(fā)生交通事故。面對(duì)這種情況下,日產(chǎn)有什么解決方案?
淺見孝雄:目前日產(chǎn)的駕駛輔助技術(shù)是L2級(jí)別,也就是駕駛員需要進(jìn)行駕駛。對(duì)于需要手握方向盤的車輛來說,如果駕駛員雙手脫離方向盤的話,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告,最嚴(yán)重的情況下系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行判斷制動(dòng)車輛。對(duì)于允許駕駛員雙手脫離方向盤的系統(tǒng)來說,也會(huì)通過駕駛員監(jiān)視系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)駕駛員是否在注視前方,如果駕駛員沒有參與駕駛,系統(tǒng)會(huì)制止這樣的行為。未來,本次介紹的道路實(shí)況感知技術(shù)能夠準(zhǔn)確識(shí)別靜止物體的位置,使車輛在行駛中避免與其發(fā)生碰撞。
飯島徹也:對(duì)于目前已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的攝像頭和雷達(dá)來說,探測(cè)范圍比較有限,大概在60米范圍內(nèi)能夠探測(cè)到靜止物體。但如果是遠(yuǎn)程比如100米、150米或者是300米距離的話,攝像頭和雷達(dá)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止物體的識(shí)別。所以說在高速道路上行駛的時(shí)候,攝像頭和雷達(dá)不能夠判斷出靜止的物體,以致于發(fā)生了事故。
飯島徹也
本次介紹的激光雷達(dá)旨在能夠在時(shí)速130公里的情況下發(fā)現(xiàn)靜止的車輛,并安全地進(jìn)行避讓,因此能夠捕捉到300米以外的靜止車輛和物體。與雷達(dá)和攝像頭不同的是,激光雷達(dá)不能夠識(shí)別目標(biāo)物的含義,但如果地面上有凸起的物體,激光雷達(dá)能夠準(zhǔn)確判斷物體的形狀,從而判斷出車輛能否跨越障礙物。如果激光雷達(dá)在遠(yuǎn)處發(fā)現(xiàn)障礙物并且無法跨越,這種危險(xiǎn)情況下,可以通過變更車道避讓,降低風(fēng)險(xiǎn)。通過采取這種組合措施,可以實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)在更高的安全性能。
問:對(duì)于激光雷達(dá)在輔助駕駛系統(tǒng)中的定位,日產(chǎn)是傾向于把激光雷達(dá)作為輔助駕駛系統(tǒng)中的主要感知來源,還是作為感知的修正手段?另外,輔助駕駛系統(tǒng)根據(jù)感知方案的不同,如今大致可以分為兩個(gè)派系,分別是純視覺感知路線和多傳感器融合路線。對(duì)于多傳感器融合路線來說,在特殊情況下,不同的傳感器會(huì)反饋給系統(tǒng)不同的、甚至是互相矛盾的信息。對(duì)于這種情況日產(chǎn)是如何處理的?
淺見孝雄:據(jù)我的理解,激光雷達(dá)在準(zhǔn)確測(cè)量車輛與物體之間的距離方面,是發(fā)揮主要作用的傳感器,但是也要根據(jù)傳感器標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合攝像頭和雷達(dá),進(jìn)行正確的判斷和控制。
飯島徹也:攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)三者的關(guān)系,并不是說哪個(gè)為主哪個(gè)為輔,而是三者相輔相成、取長(zhǎng)補(bǔ)短,將彼此最可靠的部分進(jìn)行組合,以增強(qiáng)協(xié)同作用。這樣的目的是提升僅靠單一傳感器無法實(shí)現(xiàn)的性能。因此,激光雷達(dá)的主要作用是準(zhǔn)確掌握空間結(jié)構(gòu)和物體的形狀,也就是準(zhǔn)確地繪制車輛周圍的坐標(biāo)系。
但是,準(zhǔn)確繪制的坐標(biāo)系是單色的,它在黑白的世界里是沒有意義的,所以需要使用由增強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的攝像頭來賦予它意義,添加顏色。此外,再添加上雷達(dá)最擅長(zhǎng)的捕捉到的運(yùn)動(dòng)、速度和距離的信息,通過結(jié)合這三者的長(zhǎng)處,實(shí)現(xiàn)非常接近人類的感知能力,這是單個(gè)傳感器所無法做到的。
問:日產(chǎn)將如何降低激光雷達(dá)的成本?激光雷達(dá)本身容易受到下雪或大霧天氣影響,日產(chǎn)如何保證這次發(fā)布的功能,可以在全天候的狀態(tài)下進(jìn)行工作?
淺見孝雄:目前我們正在研發(fā)緊急避讓操作自動(dòng)化的技術(shù),已經(jīng)進(jìn)入到了評(píng)估激光雷達(dá)性能并開發(fā)算法的階段。關(guān)于降低成本問題,我認(rèn)為激光雷達(dá)可能會(huì)經(jīng)過幾次升級(jí)換代,直到在市場(chǎng)上普及后才能顯著降低成本。2030年這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)成本的下降。如果這項(xiàng)技術(shù)不能在足夠?qū)嵱玫姆秶鷥?nèi)使用的話,是無法實(shí)現(xiàn)商用化的,因此我們也在努力解決這個(gè)問題。
飯島徹也:關(guān)于惡劣天氣下激光雷達(dá)的性能降低這方面,因?yàn)槭枪鈱W(xué)傳感器,所以前面如果有臟污或者是鳥糞之類,就不能正常工作。因此需要在前面加裝雨刷器、清洗器或者是水洗裝置等。但是,對(duì)于陰雨天氣,由于激光雷達(dá)使用非常細(xì)的激光束進(jìn)行掃描,因此并不意味著垂直落入空間中的單個(gè)水滴每次都會(huì)將所有光束擋住,它會(huì)在數(shù)個(gè)循環(huán)中填補(bǔ)前方的景象,也可以說是軟性再現(xiàn)雨滴背后的圖像。因此,就目前的性能水平來說,在應(yīng)對(duì)劣天氣條件下的性能惡化的問題,激光雷達(dá)要比雷達(dá)和攝像頭更強(qiáng)大。
模擬分析中國(guó)現(xiàn)有交通環(huán)境進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證
問:中國(guó)的車企其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了激光雷達(dá)的量產(chǎn)上車,在二位看來,這對(duì)于整個(gè)行業(yè)具有什么樣的意義,這是否會(huì)對(duì)日產(chǎn)在智能駕駛技術(shù)的研發(fā)戰(zhàn)略方面會(huì)有一些影響?
淺見孝雄:隨著各家企業(yè)開始采用激光雷達(dá),這對(duì)于激光雷達(dá)的供應(yīng)商來說,將極大地促進(jìn)激光雷達(dá)的普及,這是一個(gè)非常受歡迎的舉措。這樣的話,激光雷達(dá)的性能會(huì)提升,產(chǎn)量也會(huì)增加。
飯島徹也:我們這次介紹的原型車主要是針對(duì)緊急避讓性能這一環(huán)節(jié)開發(fā)的。但我認(rèn)為激光雷達(dá)具有能夠提高各種性能的潛力。我想各企業(yè)會(huì)用自己的智慧來思考如何利用激光雷達(dá),比如在常用領(lǐng)域能進(jìn)一步提升易用性。我們?cè)趨⒖歼@些信息的同時(shí),來進(jìn)一步提升緊急避讓性能、以及常用領(lǐng)域的性能。
問:中國(guó)國(guó)內(nèi)的路況是比較復(fù)雜的,技術(shù)理論跟實(shí)際的路況有很大的區(qū)別,在確保技術(shù)的穩(wěn)定性以及中國(guó)路況環(huán)境的采集方面,日產(chǎn)如何適應(yīng)中國(guó)的交通環(huán)境?
淺見孝雄:在是否會(huì)與物體碰撞這一點(diǎn)上可能全球各地都是差不多的,但是中國(guó)的路況的確有它的特殊性。日產(chǎn)汽車在上海設(shè)立了研發(fā)基地,這個(gè)團(tuán)隊(duì)目前正在投入相當(dāng)大的精力,基于中國(guó)現(xiàn)有的交通環(huán)境進(jìn)行模擬分析,來驗(yàn)證這項(xiàng)技術(shù)能否適用于中國(guó)的道路環(huán)境。光靠理論是行不通的,必須收集大量的數(shù)據(jù)。而且我也認(rèn)為,有必要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),所以我希望上海的尖端團(tuán)隊(duì)能夠以開拓性的形式進(jìn)行開發(fā)。
問:日產(chǎn)如何看待當(dāng)前以至未來,比如說三五年內(nèi),中日兩國(guó)政策環(huán)境對(duì)日產(chǎn)自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用的影響,日產(chǎn)會(huì)受到中日兩國(guó)相關(guān)政策端的限制嗎?
淺見孝雄:我認(rèn)為未來的產(chǎn)品開發(fā)或產(chǎn)品發(fā)布上很可能會(huì)受到法規(guī)的影響。但是,據(jù)我了解,不同國(guó)家或地區(qū)的情況又大不相同。例如在日本,駕駛員雙手脫離方向盤這樣的功能是得到法律認(rèn)可的,美國(guó)也是這樣。歐洲、中國(guó)還沒有這樣的規(guī)定。關(guān)于L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā),中國(guó)政府正帶頭積極進(jìn)行研發(fā),包括相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施也在逐步完善,但在日本,包括基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的自動(dòng)駕駛以及車輛的導(dǎo)入方面都還沒有出臺(tái)具體的政策??紤]到每個(gè)國(guó)家的政策,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)因地區(qū)而異,因此我認(rèn)為必須要平衡全球通用標(biāo)準(zhǔn)和各個(gè)地區(qū)的情況這兩方面的因素,來推進(jìn)技術(shù)的開發(fā)。