我们体验了奥迪A8的L3自动驾驶,回答了几个你关心的问题

摘要: 开启自动驾驶模式后,A8把自己变成了一匹马,让开车就像骑马。

09-12 12:38 首页 车云

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开启自动驾驶模式后,A8把自己变成了一匹马,让开车就像骑马。


今年7月,奥迪发布了全球首款L3自动驾驶量产车A8,然后车云菌就收到了一打问题:这辆车会应用在哪类场景?整车怎么做冗余?可以自然完成驾驶权交接吗?遇到驾驶员无法接管的情况,Audi AI会手忙脚乱吗……


在德国杜塞尔多夫机场附近的高速公路上,奥迪的工程师按下了Audi AI按钮,开启了量产版A8的Traffic Jam Pilot功能。当他的双手离开方向盘,上述问题的答案也都一一揭晓。


 

关于「安全」:边界与冗余


复杂的交通环境里,自动驾驶汽车不能100%预测出事件走向。全环境的全自动驾驶很可能遥遥无期,但是为自动驾驶功能圈定一个使用边界,就能让技术能有机会尽早运用磨练起来。 


奥迪A8的自动驾驶被称为“奥迪 AI 交通拥堵驾驶系统(Audi AI Traffic Jam Pilot)”的技术,功能开启时存在下面这些条件限制——


1.行驶在有对向车流隔离带的高速公路上或多车道公路上;


2.所有车道的车行驶缓慢,车辆间距非常小;


3.车速不超过60公里/小时;


4.车辆传感器监控范围内没有交通信号灯或行人; 


你可以发现,限制条件为A8收敛了一个比较简单的行驶环境:避免了行人对自己的意外干扰,规避了其他车频繁Cut in的情况,不需要进行交通信号灯识别。60km/h是功能开启的车速上限,低速情况发生的交通事故不会导致恶劣后果。


车云菌在活动之外途径德国高速路,也遇到过好几次这样的堵车场景。


奥迪的工程师告诉我们,德国高速路比较容易出现堵车,工作日的早晚高峰都会出现车辆排队的情况。Traffic Jam Pilot面向一个常见但没有驾驶乐趣的场景,所以这项L3自动驾驶功能并不鸡肋。


要在这个场景内做到足够安全,L3自动驾驶汽车要依靠各种冗余来保障行车安全。



A8的传感器配置——车规量产级激光雷达ScaLa安装于前脸;一个单目前置摄像头位于后视镜背面前挡风玻璃处;毫米波雷达采用“1+4”方案:一个前向的长距毫米波雷达,四个车角各配一个中程毫米波雷达;十二个超声波传感器分布在车身的前部、侧部和后部;四个位于前部、后部和外后视镜底部摄像头可以提供环视视角。


为了做到100%的环境感知,奥迪会同时用到三个传感器检测同一个特征。工程师向车云菌举例时提到,A8会同时用3种方法判断自己处在车道内:首先,前视摄像头会不停检测车道线。假如出现车道线遮挡情况,A8也能利用前向远程毫米波雷达跟随前车的方式,保持在车道内行驶。与此同时,激光雷达会不断探测车子到道路边沿的距离,根据这一参照,确保车辆不会偏离所在车道。



除了感知环节的传感器冗余,传感器融合、决策规划和执行控制部分也都有两套备份。我们可以从图中发现,毫米波雷达zFas都承担了传感器融合和决策规划的职责,执行控制部分也有ESC(Electronic Stability Control,电子稳定程序控制系统)和电子制动力放大器互为冗余。 


开车就像骑马


SAE对自动驾驶L3的定义提到,自动驾驶汽车在遇到无法处理的状况时,可以提醒驾驶员接管。因此大家都很关心驾驶权交接时,系统如何做到自然过渡。A8解决这个问题的方式,就是让开车变得像骑马一样。


之所以用这个比喻,是因为按下Audi AI按钮后,只要满足自动驾驶条件,Traffic Jam Pilot功能始终保持后台在线状态,并且清楚自己需要出场发挥作用的时刻


期间,驾驶员可以随时抓住方向盘接管驾驶或者手动变道(Traffic Jam Pilot支持单车道自动驾驶,变道需手动操作),松开方向盘后,车辆又会自动接管驾驶。在工程师的几次尝试中,系统处理都很无缝,传感器可以准确识别抓取方向盘的动作,但是对于无意碰触,系统不会出现错误响应。


比较贴心的点在于,当自动驾驶模式退出后,车辆会回到自动驾驶模式开启前的状态。假如Traffic Jam Pilot启动前开启了ACC功能,退出自动驾驶功能后,车辆会直接开始巡航模式。


为了配合上面这种无缝交接状态,A8 的HMI设计费了些心思。在上面的视频里,你可以看到仪表盘、车机、Audi AI按钮这三处在不同驾驶模式时,都会对应不同的显示,驾驶员完全不会搞错此时是谁在开车。


不同驾驶模式下,A8仪表盘交互界面变化


当条件符合开启自动驾驶功能时:Audi AI按钮亮白灯,数字仪表盘显示“Traffic Jam Pilot:Available”,同时点亮AI图标。这时按下Audi AI按钮,就启动了Traffic Jam Pilot模式。 


开启Traffic Jam Pilot模式后,仪表盘上的地图导航界面就会转为车辆自动驾驶的图样。驾驶员不需要观察车辆周围情况,就可以用右手边的车机做点别的事情。


当驾驶员需要接管时,仪表盘会切换为地图导航模式。如果右手边显示屏在播放电影,电影界面也会立即推出,屏幕上会弹出提醒接管的对话框。




虽然Traffic Jam Pilot是一个L3级自动驾驶功能,但在驾驶员无法接管时的系统反应机制上,考虑得比较周全。在视频07:45处,车云菌坐在驾驶位体验了一下Traffic Jam Pilot,并且做了不接管测试。A8采取了3步措施:


第一步,“警告”。车辆整体的交互灯光变成红灯闪烁,数字仪表板的AI图标和奥迪AI按钮上的LED灯也变为红色,同时声音警告响起。这一步提醒后,驾驶员有10秒时间接管方向盘。


第二步,“严重”警告。警告信号变得更加明显,仪表盘会显示信息:“拥堵路况下的自动驾驶功能:结束。请重新全面控制车辆!”。与此同时,车云菌感觉到了安全带略微收紧了三次,A8减速并点刹三次。


第三步,紧急干预。警告信号变得刺耳,安全带完全收紧,A8制动后在车道上停车,同时打开双闪。工程师提到,如果完全停止后仍然没有监测到驾驶员的任何反应,系统将会切换到P档,自动打开车门,并且通过移动网络发送紧急呼叫。


为了在整个过程中保持互动,车辆要比以往更加了解驾驶员。A8专门设置了传感器看向车内——在仪表板顶部有一个监控驾驶员的摄像头。这个摄像头会确定驾驶员是否在车内,并且观察驾驶员头部和眼睛,确定他有没有打瞌睡,从而在合适的时候给出警告。


工程师告诉我们,到L4自动驾驶时,如果驾驶员始终无法接管,车辆不仅会制动停车,还要自己开到最近的收费站。虽然L3阶段,自动驾驶汽车还不能像战马那样,把受伤的主人带到安全地带,但也已经尽最大能力保障了车主安全。


大量测试和数据隐私


目前自动驾驶汽车的测试还没有统一标准,奥迪在测试A8时做的工作,具有一定的参考意义。在确保L3自动驾驶汽车可以上路行驶的无数测试中,工程师提到了两个重要事项:


第一,对一些特殊情况进行测试。比如在跟车时,工程师会测试前车急加速急减速情况下,A8的表现,而且要保证系统足够稳定每一次都能够处理好这些情况。测试过程中,奥迪制定了数百项特殊情况的测试科目,这些都是L2自动驾驶里不会涉及的内容。


这部分测试既包括仿真测试,也包括数千小时的实地测试。但是工程师特地强调了实地测试的重要性,因为虽然在仿真测试中可以验证功能,但是只有在实地测试时,你才能确定在大雨天、在光影变化的隧道里、在路面水塘反光或者是阳光直射的下午3点,算法一样有效且可靠。


第二,每个国家引入功能时,A8还要经历数千小时的测试。工程师会到各个国家地区测试并采集保留原始数据(Raw Data),用特殊场景测试训练算法。因为一些罕见情况发生次数很少,要花费很多时间采集。为了不断满足测试需要,工程师常常出差德国各个城市,寻找各种各样的堵车场景。


对此,车云菌提出“会不会用众包的方式采集数据并且训练算法”这个问题时,工程师强调:欧洲的法规很严格,奥迪不会擅自上传用户数据


为了将来发生事故时,方便保险评估是人工驾驶还是车辆驾驶,A8上会携带一个类似飞机上的“黑盒子”,用来记录驾驶员和车辆之间驾驶任务的交接以及系统提示接管驾驶任务的记录,信息会在“黑盒子”中保存六个月。


如果事故发生,任何利用数据调查事故原因或是帮助升级训练算法的行为,都要征得车主或驾驶员的同意。车主将车开到经销商处拷出相应数据,数据不可以在未经授权的情况下转让给第三方机构。


车云小结


交通拥堵时间短暂,我们并没有一一测试系统应对雨天、隧道或是阳光直射等情况的表现,在当时的有限场景内,Audi AI Traffic Jam Pilot扮演着一个主动响应驾驶员需求的角色,给人带来一种智能陪伴的感受。


因为法律法规的缘故,奥迪A8引入各个国家地区后将以何种形式存在,仍然是个问号。结合中国路况,奥迪要对算法部分进行更加适合本土的改造升级,在中国也有专门部门在做相关研发,还要等待自动驾驶汽车可以正式上路的申请,我们可以期待一下Traffic Jam Pilot未来在中国本土的表现。


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