英特爾(Intel)旗下專注發展自駕技術的子公司Mobileye,在CES 2021期間發布了一段由該公司執行長Amnon Shashua主講的影片。在該影片中,Shashua揭露了Mobileye未來技術與業務發展的主要方向,並預期2025年將是自駕車邁向全面普及的關鍵年。
Shashua指出,除非是由政府資助,不太需要考慮應用落實的自駕技術研究計畫,否則在發展自駕技術時,都必須將法規面、技術面與商業面融合在一起,進行通盤考量,才能讓自駕成為一項可以普及應用的技術。
實現高可靠度自駕感知 雷達/光達不可或缺
眾所周知,Mobileye是一家以電腦視覺(Computer Vision, CV)為核心的自駕技術公司,也是影像式ADAS市場的領導者。但自駕等級如果要從L2提高到L4,光靠影像感測技術,絕對是不夠的。因為交通監管機關對自駕車的態度,一定會比對人類駕駛更嚴格。Shashua認為,自駕車的事故率,恐怕要是人類的千分之一,主管機關才會點頭放行。
要達到這麼高的可靠度,在感知層面,系統一定要有冗餘(Redundancy)設計。雷達跟光達(Lidar)跟影像感測有很高的互補性,因此,Mobileye除了繼續提升影像感測技術的可靠度外,也已經開始研究雷達跟光達技術。目前Mobileye內部就有一個只使用雷達跟光達的研究計畫,目標是讓結合雷達跟光達的感測系統,可靠度可跟基於影像的系統媲美,然後將影像、雷達跟光達整合起來,由三種技術形成可靠度極高的自駕車感知系統。
不過,Mobileye所使用的雷達跟光達,跟市面上現有的雷達、光達產品,是截然不同的。Mobileye所使用的雷達是軟體定義影像雷達(Imaging Radar),其通道數為2304個通道,具有100dB動態範圍和40 dBc旁瓣電平。再結合全數位信號處理、不同掃描模式、豐富的原始偵測和多幀追蹤等技術,其性能遠非目前商品化的車用雷達可以媲美。在光達方面,由於英特爾本身擁有專門製造矽光子(Silicon Photonic)元件的晶圓廠,使Mobileye可實現垂直線數量達184條的光達SoC。
Shashua預估,這些非常先進的雷達跟光達技術,大概還需要幾年時間醞釀,使其技術更加成熟,且成本降低到一般車款也負擔得起。2025年是目前Mobileye預估的合理時間點。在此之前,對成本較不敏感的自駕計程車(Robot Taxi),會是Mobileye未來幾年重點耕耘的市場之一。另一方面,自駕計程車的數量少,相較於數量龐大的自用小客車,交通監管機關會比較願意放行,也是Mobileye會優先開發自駕計程車市場的原因。
就像一開始提到的,自駕車是一個必須兼顧法規、技術與商業才能做大的市場。如果成本太昂貴、法規障礙還沒掃除,光是靠技術到位,自駕車是無法普及的。Shashua做了這個小結。
基於規則的駕駛決策方有普及機會
除了精準、可靠的感知系統外,如何讓自駕車對周圍狀況作出正確的判斷,也是確保自駕車行車安全的關鍵。雖然Mobileye是擁有20餘年CV技術研發經驗的專家,對神經網路(NN)、深度學習(Deeplearning)等技術也有很高的掌握度,但在駕駛決策方面,Mobileye並不迷信深度學習這類當紅的人工智慧(AI)技術,反而選擇基於規則的傳統路徑。
Shashua解釋,基於深度學習的駕駛決策系統,最大的問題是會出現過度擬合(Overfitting),導致在某一套資料集上訓練出來的決策系統,到了開車習慣、交通規則不一樣的地方,又得重新訓練一次。先不提資料集的取得問題,光是需要反覆訓練,就不利於自駕車的應用普及跟擴展。
而且,人類開車其實是依照規則在做判斷,例如紅燈停、綠燈行,路權優先順序等交通規則,基本上是普世皆然,因此,基於規則的決策系統,反而更容易通行全球。而且,基於規則的決策,讓開發者可以要求系統,必須以最壞的假設情況來做判斷,讓自駕車在遇到用路習慣很糟的人類駕駛時,有更高的機率得以全身而退。
Mobileye的Responsibility-Sensitive Safety(RSS),就是基於這個思維而開發出來的自駕決策系統。Mobileye將各種用文字寫成的交通規則,轉換成電腦可以理解的數學跟參數,並且將這些成果公開,給世界各地的交通監管機構、汽車業者研究、參考。因為,如果真的要落實自駕車安全,在決策方面,供應商是不可以有獨門秘技的。如果不同品牌的自駕車,所使用的駕駛策略或決策模式大相逕庭,對自駕車的行車安全,會有很嚴重的影響。
眾包地圖讓自駕車更容易全球上路
除了規則式的駕駛決策外,高精細度地圖也是自駕車安全行駛不可或缺的基礎建設。在這方面,Mobileye最特別的作法,就是使用眾包(Crowdsourcing)技術來繪製地圖。Shashua表示,Mobileye的眾包地圖技術,可以自動繪製這個世界的地圖,每天紀錄近800萬公里的距離,迄今為止已完成近10億公里的地圖繪製。這種地圖繪製過程與其他方法的不同之處在於其對語義細節的關注,對於自動駕駛汽車理解並融入其環境的能力而言至關重要。
為了使自駕車實現其挽救生命的承諾,它們必須能夠大量普及並幾乎能夠在所有地方行駛。Mobileye的自動地圖製作流程使用的技術,已部署在將近100萬台已配備Mobileye先進駕駛輔助科技的車輛上。
為展示這些地圖帶來的可擴展性優勢,Mobileye將開始在四個新的國家行駛其自動駕駛車輛,並且不派遣專業工程師前往這些新地點。公司將會把車輛發送給支援Mobileye客戶的當地團隊。經過適當的安全培訓後,這些車輛便可以上路。該方法在2020年讓自駕車在幾天之內即可在慕尼黑和底特律上路行駛。
在2021年,Mobileye自駕車已確定會在上海、東京、巴黎與底特律上路,紐約則仍須與當地政府溝通,取得許可後才會上路。