不光是人,自动驾驶汽车还可能被『一头鹿』干掉
深度观点

不光是人,自动驾驶汽车还可能被『一头鹿』干掉

突然窜出的动物也是个麻烦事儿吧?!

2017-08-09 13:46:09


六月初的一个早晨,拉普安特驾车在密歇根市郊前行,突然一只母鹿跃过道路出现在他的车前。拉普安特急忙刹车避免撞到母鹿,但接下来发生的一切让他有些措手不及。

“突然间,我看到一只小鹿飞奔而出,这只小鹿正在后面追赶它的母亲”,拉普安特先生如是说。他猛踩刹车,小鹿已经迅速跑开。“我在保险杠上没有看到任何皮毛,所以我想我应该没有撞到它,但其实已经离得蛮近的了。”

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汽车制造商已经研发了新技术来防止汽车与其他车辆碰撞,并能识别进入道路和穿越道路的行人。现在,他们正在努力使车具有躲避鹿等动物的能力。

许多汽车制造商正在测试新的雷达、基于激光的传感器、数字地图和软件来识别鹿等动物,并采取适当措施避免撞车事故发生。不过挑战在于,因为考虑到它们的运动等重要特征,这些系统必须得仔细校准。据悉,有汽车制造商可能今年开始要在部分车型上装备这项新技术了。

不过这项新技术研发的目的不止是为了拯救小鹿。根据安全研究和保险业统计数据来看,美国本土每年司机与鹿发生碰撞事故的次数超过了一百万。这些事故每年造成大约 200 人死亡,数千人受伤,超过 10 亿美元的财产受到损失。

这个问题在密歇根、维吉尼亚和宾夕法尼亚州等地区尤为严重。在那里,郊区面积远超人口稠密的城市地区。在那些地方,汽车和鹿的数量都很多,它们频繁穿过道路,而汽车在蜿蜒的道路上平均时速都超过了 80 公里/小时。

这些企业都在捣鼓怎么「防鹿」

沃尔沃,一家瑞典汽车制造商,开始为 2017 款 XC90 等车型配备相应的软件,它可通过前视雷达和摄像头来识别进入或穿越道路的鹿。

沃尔沃发言人尼科尔斯表示,“雷达用来检测有没有物体,而摄像头通过对比成千上万只大型动物的图像来确认它看到是不是一只鹿。一旦匹配,系统会自动发出警告。如果驾驶员未采取任何行动,那么车子会自动减速或靠边停车”。

类似的,奥迪上月发布的全新 A8 轿车同样配有雷达和其他类型的传感器。一旦探测到有大型动物出现在道路上,车子会自动停下来,以防撞到它们。

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与此同时,丰田也正在独立研发鹿探测技术。不过据丰田相关人士透露,这套系统可能只会使用雷达。主要是考虑到成本问题,希望能在更多中低端车型上搭载。可能未来一年左右上市。

丰田的技术是基于对维吉尼亚州和蒙大拿州的支路,以及密歇根州一处鹿保护区超过三年的研究,以及几个月来研究汽车和鹿的碰撞的处理数据。

“它们是成群还是独自出现在公路上?它们在公路上是奔跑还是走着?”丰田位于安娜堡的联合安全研究中心工程师珊若妮介绍称。“这些信息都十分关键,有助于工程对传感器进行调校,使其能够搜集到我们需要的信息”。

为了找到这些问题的答案,丰田与弗吉尼亚理工大学进行了一项研究,一共有 48 辆配备前视摄像头的汽车在维吉尼亚州的布莱克斯堡地区参与了实验。还有一辆装有摄像头和雷达的汽车。这些车辆行驶里程累计超过了 56 万公里,摄像头记录下了 596 个与鹿在乡间小道真实相遇的场景。其中只发生过有一起车子与鹿发生相撞的事故。丰田也在蒙大拿州进行了类似的研究,并拿到了联邦政府及其他道路安全研究机构搜集的数据,其中包括了 200 多个汽车与鹿相遇的实例。

经过研究,丰田的工程师们发现,一般情况下单只鹿比较常见,通常是在上午 8 点前或下午 5 点后昏暗的光照下,并且通常是在汽车以 88 公里/小时的时速在双车道的乡间公路行驶,会可能冷不防地与鹿发生碰撞。通常司机看到鹿在他们 9~30 米远的地方,有大约 5.5 秒的反应时间。

珊若妮女士说,“他们试图打方向盘避开鹿,但最终车子会撞在马路边的树木或杆子上。”撞在鹿身上同样可能会让人受伤,而且车子也可能会造成严重损坏。一般鹿撞到保险杠之后会弹起砸到挡风玻璃上。

之后珊若妮女士和其他工程师来到白尾名人堂,这是一处位于密歇根草湖地区的鹿保护区。他们在那里安装了一系列雷达传感器,目的是为了从几乎能想得到的角度记录不同尺寸、形状鹿,或奔跑或行走或站立的图像。除此之外,工程师们还使用激光雷达来捕捉保护区内鹿不同行为的影像。

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这个实验揭示了一些意外之处。其中一个是幼鹿的细皮毛与成年鹿的粗皮毛反射雷达电磁波的能力是不同的。在秋天,雄性有完整的鹿角,这也会改变雷达成像。珊若妮女士说,了解这些差异是很有必要的,我们在做这项研究之前也不知道这些事情。最后,丰田收集了 5.3 万多个鹿的雷达读数,并用它们来调试雷达传感器,使之能在几分之一秒内识别到鹿。

微信图片_20170809132324▲左、右分别为雷达和激光雷达采集的保护区内鹿的图像数据

日本目前正在完成将在汽车中使用的鹿探测软件的研发工作。不过工程师们面临的最大挑战是如何调试系统。经过调研,丰田发现司机不希望车子刹得太早或者太频繁。比如司机看到鹿之后认为一切都在掌控中,但还未来得及反应,汽车就先绕过人做出了行动,这可能会惹怒驾驶员并将系统关闭。这样一来,再遇到紧急情况可能就起不到保护司机安全的作用了。所以一切都要考虑,都要有平衡。

兰迪莫纳德,密歇根州豪厄尔的一个消防员,在他看来鹿检测技术发展还不够快。2015 年,他撞了三只鹿,他的妻子撞了两只。其中一次事故造成他的福特 F-250 皮卡 5000 美元的损失,另一起事故完全把他的道奇勇士撞翻了。莫纳德先生说,“你很少有时间作出反应,有时候它们不知道从哪窜出来。因此,让车给你一个警告或者让车停下来还是很好的,至少在我住的地方是这样。

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