Mercedes-Benz: Otonom sürüş için coğrafi bilgi ne kadar önemli?
Lei Feng.com: Bu makale, Mercedes-Benz Çin Araştırma ve Geliştirme Merkezi'nde Sürücü Yardımı ve Şasi Sistemleri Müdürü Wang Tianyi tarafından 6. Hubei Wuhan Uluslararası Akıllı Bağlantılı Araç Geliştirme Zirvesi Forumu'nda paylaşıldı. Bu makale Lei Feng.com tarafından organize edilmiş ve düzenlenmiştir.
Seviye 2'den Seviye 3 otonom sürüşe kadar üstesinden gelinmesi gereken zorluklar
Geleneksel otomobil üreticileri için, aslında sürücü yardımı olarak adlandırılan Seviye 1 veya Seviye 2 otonom sürüş, gece görüşü, panoramik manzaralar, acil frenleme veya şerit tutma gibi tek bir yol koşulunun üstesinden gelebilir. Seviye 3, endüstride genellikle "şartlar altında otonom sürüş" olarak anılır.
Seviye 2'den Seviye 3'e kadar, bu durumda tüm sürüş döngüsünde hiçbir şey yapmasına gerek olmayan aslında sürücüdür. Peki, Seviye 2'den Seviye 3'e (insandan makineye geçiş) sıçrama için temel zorluklar nelerdir?
Wang Tianyi, bu zorlukları aşağıdaki dört kategoride gruplandırdı:
-
Güvenlik, insan müdahalesi olmadan güvenliğin sağlanması;
-
Devralma: sürücülerin yeterli tepki süresine sahip olduğundan emin olun;
-
Algılama yeteneği: eksiksiz çevresel tahmin ve sürüş algoritmaları elde edin;
-
Güvenilirlik: Artıklık uygulama gereksinimi.
Seviye 3 otonom sürüşte, kendi kendine araç konumlandırma, şerit tahmini ve nesne tanıma işlevlerinin gerçekleştirilmesini sağlamak için sensörlerin ayarının yedekliliğe dayanması gerekir.
Kendi kendine araç konumlandırma, hassas araç konumlandırma elde etmek için hassas konum bilgilerini, yüksek hassasiyetli haritaları ve kameraları içerir; şerit tahmini, şerit tahminini gerçekleştirmek için şerit çizgilerini taramak için yüksek hassasiyetli haritalar, kameralar ve lidar kullanır; nesne tanıma, üç Sensör, yani kameralar kullanır, lidar ve milimetre dalga radarı.
Bunların arasında, yüksek hassasiyetli haritalar, otonom araçlar için önemli bir güvenlik bileşenidir. Wang Tianyi, otonom sürüşü sağlamak için doğru, gerçek zamanlı ve güvenilir verilerin önemli bir unsur olduğunu söyledi.
Yukarıdaki görüntü, tek bir sensör, kamera ve harita kullanılarak Almanya'da yapılan Daimler-Benz testinden elde edilen verilerin bir simülasyonudur. Kırmızının sensör verilerine dayalı tahmini gösterdiği yerde, şerit çizgisinin mesafesini doğrulamaya gidebilir. Yeşil, harita tarafından sağlanan bilgileri temsil eder.
Şerit tanıma için sadece tek bir kamera kullanılır ve şerit çizgisi tahmini için geleneksel görsel işleme yöntemleri kullanılır.Şerit çizgisinin mesafesini doğrulayabilir, ancak mesafe yeterince uzak değildir.
Wang Tianyi, "Mevcut durumda, otonom sürüşe destek sağlamak için yüksek hassasiyetli haritalar kullanmak istiyoruz." Wang Tianyi, algılanan uzun mesafe sensör sinyallerini yorumlamak için yüksek hassasiyetli haritaların kullanılabileceğini söyledi. Özellikle harita bilgisi, şerit çizgilerinin tahmini için çok önemlidir.
Harita sapmasının otonom sürüş güvenliği üzerindeki etkisi
Hepimizin bildiği gibi, Çin'in coğrafi konum bilgisinin önyargılı olması gerekiyor. Çin'in konum bilgisi WGS84 koordinat sistemini değil, J02 koordinat sistemini kullandığından, ikincisi tüm navigasyon haritası için bir "harita sapması" gerektirir. Yani GPS alımı için sapma ve rastgele hatalar var.
Wang Tianyi, bu tür sapma ve rastgele hataların navigasyon haritaları ve bilgi-eğlence sistemleri gibi haritalar üzerinde herhangi bir etkisi olmayacağına inanıyor. Ancak otonom sürüş için, esas olarak aşağıdaki üç yönü içeren önemli bir etkiye sahiptir:
-
Harita deformasyonu nedeniyle harita deformasyonu, çarpışmalar ve gereksiz frenleme;
-
Saptırma eklentilerinin işlevsel güvenlik üzerindeki etkisi, saptırma eklentilerinin neden olduğu güvenlik hedefi ihlali ve güvenlik bütünlüğü seviyesi düşüşü;
-
Harita elemanlarının gösterimi sınırlıdır ve irtifa bilgisinin olmaması, araç konumu tanımada zorluklara neden olacaktır.
Harita değişikliklerinin otonom sürüş üzerindeki etkisi ne olacak?
Yukarıda Mercedes-Benz tarafından önerilen nispeten aşırı iki senaryo var. Soldaki görüntü, şeridin bir kısmını işgal ediyor olabilecek bir yan süpürücü ile otoyol/çevre yolundadır; sağdaki görüntü, otoyolun acil durum şeridinde bulunan bir araçtır.
Harita sapmasının neden olduğu potansiyel güvenlik tehlikeleri aşağıdaki iki durumu içerir:
-
Haritanın sapması bir kazaya neden olabilir: yerleşik sensörler tarafından algılanan mavi aracın göreceli konumu, ego şeridinden (otomatik pilot araç) soldaki bitişik şeride değişir;
-
Haritanın yönünü değiştirmek gereksiz frenlemeye neden olabilir: yerleşik sensörler tarafından algılanan kırmızı arabanın göreceli konumu, sağdaki bitişik şeritten kendi şeride değişir.
Unutulmamalıdır ki yukarıda tartışılan problemlerin tamamı Seviye 3 otonom sürüş öncülüne dayanmaktadır, yani sürücünün herhangi bir algı ve kontrole müdahale etmesine gerek yoktur ve araba tamamen algıya bağlıdır.
İkincisi, eklentilerin saptırılmasının otomotiv endüstrisi üzerinde ne gibi etkileri olabilir?
ISO 26262, otomotiv elektrik ve elektronik "güvenlikle ilgili sistemlerin" tüm yaşam döngüsü için işlevsel güvenliği tanımlar. İşlevsel güvenlik, aslında güvenlikle ilgili bir standart ve elektronik nesnelerin tasarımıdır. Navigasyon haritaları, GPS modülleri güvenlik faktörlerini içermez. Bu nedenle, işlevsel güvenlik konusunu dikkate almasına gerek yoktur.
Fonksiyonel güvenlik kavramlarını anlama örneği:
-
Adaptif cruise control'ün (ACC) işlevi, araç ile öndeki araç arasında güvenli bir mesafeyi korumaktır;
-
Radar başarısız olursa, algılama işlevi başarısız olur ve öndeki aracın hızı ve mesafesi doğru bir şekilde yargılanamaz;
-
Arıza, aracı yüksek riskli bir kabine koyacak, bir kazaya neden olacak, kişisel güvenliği tehlikeye atacak ve maddi hasara neden olacak;
-
Fonksiyonel güvenlik standartları, bu riski azaltmak için metodolojik ve teknik çözümler sunar.
Otomotiv işlevsel güvenliği için ulusal standartlar da Çin otomotiv endüstrisi tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır.İşlevsel güvenlik için otomobil üreticileri güvenlik hedeflerini belirleyecektir.
Güvenlik hedeflerine göre, otomobil üreticileri, makul olmayan katılım risklerinden kaçınmak için güvenlik gerekliliklerini ve güvenlik önlemlerini tanımlayan ilgili otomobil güvenlik düzeyine, yani ASIL'e karşılık gelecektir. D en katı olanıdır ve D'nin altındaki seviye QM (Kalite yönetimi) olarak adlandırılır.
ASIL tanımının tamamında güvenlik hedefleri şu şekilde ayrılabilir: risk, maruz kalma, kontrol edilebilirlik ve ciddiyet.
Wang Tianyi, ASIL seviye analizi için, analizden sonra konumlandırma modülünün ASIL B seviyesi olarak tanımlandığının varsayıldığını ve saptırma eklentisinin aslında, bölünmüş olan konumlandırma modülü ve saptırma eklentisinin bir kombinasyonu olduğunu söyledi. ASIL QM seviyesine.
Bu bölünme neden yapılmıştır?
Saptırma eklentilerinin yatırım süresi (2006) ile karayolu taşıtı işlevsel güvenlik standartları dönemi (Uluslararası: 2011; Çin: 2017) arasındaki fark, saptırma eklentilerinin ASIL B'yi tam olarak karşılaması zordur ve katı gereksinimler güvenlikle ilgili yazılım tasarımı için." Wang Tianyi açıkladı.
Ayrıca, otomatik sürüş kontrol sisteminin karmaşıklığı ve güvenlik için son derece yüksek gereksinimler nedeniyle, konumlandırma modülünün ASIL seviyesinin düşürülmesinin, aracın sürüş güvenliği ve güvenilirliğine gizli tehlikeler getireceğini söyledi.
"Yüksek hassasiyetli haritanın göreceli doğruluğunu otonom sürüş spesifikasyonunu karşılamak için ofset algoritmasının iyileştirilmesi" çözümü sayesinde, otonom sürüş teknik şartnamesinin gereksinimlerini karşılamak mümkün olsa da, hala ofset eklentileri var. Güvenlik güvenilirliği gereksinimleri karşılanamayacak şekilde işlevsel güvenlik teknik gereksinimlerini karşılamaz.
Son nokta, özellik ifade sınırıdır. Harita yükseklik verilerinin olmaması, araçların konumlandırılmasında zorluklar yaratacak ve kontrol kararlarında hatalara neden olacaktır.
Otonom sürüş için coğrafi bilgilerin kullanımına ilişkin tavsiyeler
Şu anda, ana akım üreticiler ve tedarikçiler, otonom sürüş için yüksek hassasiyetli haritaların önemini kabul ediyor. Yukarıdaki görüntü, Çin, Japonya, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nden bazı büyük otomobil şirketleri ve teknoloji şirketlerinin işbirliklerini listeler. Aslında, hepsi farklı derecelerde farklı harita satıcılarıyla işbirliği yapıyor.
Otonom sürüşü geliştirirken, özellikle yüksek hızlı otonom sürüş için ülke, otomobil endüstrisinin test etmesi için bir veya iki tanıtım otoyolu geliştirebilir.
Wang Tianyi, "Ulusal güvenliği etkilememek koşuluyla, karayolu güvenliğini sağlamak için otonom sürüş ihtiyaçlarını karşılamak için sapmayan haritaların kullanımına izin verilir." dedi. Ayrıca "ulusal güvenliği sağlamak" ve "sistemin dış dünyaya açık olmaması" perspektifinden de açıkladı:
-
Yalnızca belirli otomatik sürüş senaryolarında kullanılır: yalnızca hassas olmayan alanlar hakkında bilgi alınır, yalnızca anlatma ve test yolunun çevresi hakkında bilgi alınır ve pilottan başlayarak yalnızca aracın kısa bir bölümünün bilgisi alınır. aracın önündeki yol gereklidir.
-
Doğrudan otomatik sürüş sistemi tarafından kullanılır: haritayı sadece otomatik sürüş sistemi kullanabilir; harita bilgileri görsel olarak gösterilmez; harita kopyalanamaz.
Bu, kullanıcılar, üretici olmayanlar veya vasıfsız diğer uygulama tarafları açısından, haritanın bu üç tarafça elde edilmesinin, hatta kopyalanmasının tamamen imkansız olduğu anlamına gelir. başkaları tarafından dokunuldu.
Yukarıdaki paylaşıma yanıt olarak, Wang Tianyi şu sonuca varmıştır: 2. Düzeyden 3. Düzey otonom sürüşe, teknolojik bir sıçrama var ve insan sürücüler artık kontrol döngüsünde değil; yüksek hassasiyetli haritalar, Düzey 3 ve üzerini gerçekleştirmenin anahtarıdır otonom sürüş teknolojisi; harita sapma ve sapma eklentileri, otonom sürüşün ön şerit yargısı ve işlevsel güvenliği üzerinde bir etkiye sahiptir; ulusal güvenliği sağlama öncülünde, yüksek hassasiyetli haritaların yalnızca belirli senaryolarda otonom sürüş sistemlerinde kullanıldığını göz önünde bulundurun .
Lei Feng.com şunları okumanızı önerir:
Daimler Yönetim Kurulu Başkanı Dieter Zetsche şunları yazdı: 3D yüksek çözünürlüklü harita neden otonom sürüşün geleceğini belirliyor?
