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福特发布自动驾驶安全报告

2018-08-21 13:31:34·  来源:智车科技  
 
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继谷歌waymo和通用发布自动驾驶安全报告之后,福特公司于近日也发布了一份自动驾驶安全报告,该报告的名字为“A MATTER OF TRUST”(信任问题),从这份报告中可以清楚地看出,福特主要目标是希望在公众中建立对技术的信任。
继谷歌waymo和通用发布自动驾驶安全报告之后,福特公司于近日也发布了一份自动驾驶安全报告,该报告的名字为“A MATTER OF TRUST”(信任问题),从这份报告中可以清楚地看出,福特主要目标是希望在公众中建立对技术的信任。

   福特发布自动驾驶安全报告.pdf



与之前发布的报告一样,福特的这份文件首先揭示了研发自动驾驶汽车的意义,例如它可以让城市在日益城市化的世界中变得更加宜居和安全,并为所有人提供出行服务。正如通用汽车所做的那样,福特也在试图通过强调它在设计,验证和制造安全可靠的车辆方面的长期经验,将自己与那些试图抓住自动驾驶业务的新创企业区分开来。为此,福特与其他公司一样,正在实施全系列冗余系统,包括冗余传感器类型,多个独立计算平台以及用于转向和制动的冗余执行器等。

当然,拥有这种经验并不能保证自动驾驶汽车在商业上部署,福特也试图去证明自动驾驶的安全性。



安全报告分为这几个章节:
为什么交通需要进化
我们的自动驾驶汽车将实现什么?
关于自动驾驶汽车的常见问题
自动驾驶汽车是如何工作的?
同类最佳合作伙伴:与Argo AI合作
我们如何赢得信任——应用安全流程
我们如何赢得信任——设计可靠性
我们如何赢得信任——提供有价值的客户体验
沟通意图:培养自动驾驶语言
未来交付:设计自动驾驶汽车客户体验
城市解决方案:了解迈阿密戴德县的街道
安全要素



1.为什么交通需要进化



在这个瞬息万变的世界里,城市发展迅速。随着城市中心面临着创纪录的交通和污染水平,联合国已将日益城市化确定为21世纪的决定性趋势之一。

这种增长还导致了从私家车转向使用叫车服务等共享出行选择。我们的大部分基础设施是为满足个别车辆的需要而建造的。然而,大多数这些车辆大约95%的时间处于闲置状态。因此,多达30%的城市中心的地段专门用于停车。

在福特,我们认为这是一个为智能世界设计智能汽车的机会。如果应用得当,新技术可以帮助城市交通系统改善每个人的生活质量。这就是为什么我们正以整体的方式接近这些机会。我们认识到,仅仅向城市或社区注入新的移动技术和服务并不能解决现有的挑战,甚至可能使它们变得更糟。

因此,我们创建了一个城市解决方案团队,致力于与城市和社区密切合作,来应对这些挑战。我们正试图了解每个城市的运作,了解它的需求,以保证我们的技术适应和支持每个城市独特的交通系统。我们正在开发的一系列解决方案,就是通过更好地安排交通、运输和日益增长的交通选择,帮助城市改善交通系统。

自动驾驶汽车是帮助实现这一未来的解决方案之一。福特汽车公司正在设计一种高效、安全、有价值的城市交通系统,以帮助改善人们的生活。

2.我们的自动驾驶汽车将实现什么?



为了了解自动驾驶汽车潜在的使用方式,福特公司首先必须以一种不同于大多数人使用汽车和卡车的方式来思考。首先,自动驾驶汽车将以一种不同的商业模式更好的运行:在这种模式下,车辆可以被访问和共享,而不是拥有和驾驶。它们将作为移动服务的一部分,通过智能手机应用程序进行移动或送货。

在城市里,人们有很多种出行方式。出租车是最原始的“按需”服务,只要一挥手,出租车就会停在路边。现在,新技术正在改善出租车服务,还有叫车服务和共享服务,为客户提供更多的选择。我们认为,自动驾驶汽车可以增强这些服务,并帮助扩大其可用性和可支付性——尤其侧重于在交通服务不足的地区运营——并支持那些可能因年龄或残疾而无法自己驾驶的人。

在物流配送领域,我们看到了来自大型在线零售商日益增长的订单,通过帮助他们可以给无人车带来机会。也有可能支持那些想要利用快递服务,但没有能力开发复杂而昂贵物流系统的中小型本地企业。同时,我们可以帮助那些可能负担不起专用快递车的小型企业,或者帮助那些可能拥有未充分利用的运输工具的中型企业,这些运输工具对它们的运营造成了财政负担。这些类型的企业可以选择使用我们的自动驾驶汽车。

自动驾驶汽车可以以无数种方式改变城市。同时,我们计划让它们与许多可用资源互补和整合形成一种运输方式,为客户提供独特的价值。为了避免停车成本和交通拥堵问题,人们会为共享自动驾驶汽车而欢呼。消费者将通过自动驾驶服务寻求高效、轻松的送货方式。我们相信,在无人驾驶的未来,人和包裹都可以更快、更经济地移动和配送。

3.关于自动驾驶汽车的常见问题



福特所说的自动驾驶汽车是什么意思?

我们使用术语“自动驾驶汽车”来指代符合SAE国际4级自动化定义的汽车。这意味着车辆能够在特定的地理区域内,在适当的天气条件下,不需要驾驶员,自主操作。当车辆处于“自主”模式时,对驾驶任务负全责。

福特的自动驾驶汽车真的是无人驾驶吗?

是的,我们的自动驾驶汽车将在不需要驾驶员的情况下运行。事实上,我们计划在2021年推出的这款专门设计的自动驾驶汽车,是在没有方向盘、油门或刹车踏板的情况下运行的。

我们之所以能做到这一点,是因为采用了该技术的设计运行方式,比如在城市特定区域内使用无人驾驶汽车提供叫车服务,而且只有天气足够好,传感器才能正常工作。

我什么时候能体验福特的自动驾驶汽车?

福特目前正在开发自动驾驶汽车。您可能会读到或看到一个在城市街道上运行的测试车辆,但是当我们在开发过程中,只有达到或表明他们具备特定里程数之前,客户将无法使用它们。我们并不会争先向公众提供自动驾驶汽车。我们的重点是正确地做这件事。

在未来三年内,我们将在几个城市拥有越来越多的测试车辆,目标是在2021年开始制造专用的自动驾驶车辆。到那时,我们希望在多个城市运营,自动驾驶车辆将提供乘车和货物运送服务。

如今,客户可以从一些自动化功能中受益,这些功能可以增强他们现在购买的汽车的安全性,这些功能被称为驾驶辅助技术,因为它们旨在帮助改善驾驶员的驾驶体验。您可能听说过其中一些功能,如盲点监控,车道保持辅助和自适应巡航控制等。需要明确的是,这些并非“自动驾驶”或“自主驾驶” (我们永远不会将它们称为“自动驾驶” )因为它们需要驾驶员监督并保持对车辆的控制。

我可以在2021年购买福特自动驾驶汽车吗?

不,我们的自动驾驶汽车最初不会以现在汽车方式出售给客户。您能够通过多种方式体验这些车辆,包括移动服务中的商业车队,例如乘车和货物交付。我们相信,通过车队服务提供技术,为客户提供最大价值,类似于福特目前为出租车和警察车队提供的专门设计车辆的方式。

福特自动化车辆技术的历史是什么?

福特在自动驾驶系统的研究、开发和商业化的历史悠久,尽管我们已经明确将它们分成两条路径,但具体要取决于技术如何应用于客户。虽然本报告的重点是描述我们的自动驾驶或自动驾驶系统方法 (由SAE International 定义为4级自动化 ),但是我们在驾驶辅助系统上也做了大量研究,下面的时间表显示了福特驾驶辅助技术组合的发展。



我们使用术语“driverassist技术”来描述有助于驾驶员获得便利或安全优势的功能,但它们不是自主的,因为它们需要人类驾驶员始终保持驾驶状态并可用于控制车辆。这些功能由SAE International定义为自动化的0-2级,并利用技术来增强人类驾驶员但不能取代他们。例如,盲点信息系统使用雷达技术来检测驾驶员的盲点中是否存在车辆,从而增强了他们驾驶查看的能力。

我喜欢开车,为什么要自动驾驶汽车?



我们也喜欢开车。生产有趣的驾驶汽车和卡车是我们工作的核心,我们不会很快停下来。但我们必须面对现实,由于交通拥堵以及停车的成本和麻烦,在城市中拥有和驾驶汽车可能是一个挑战。我们所有人都是普通人,这意味着我们可能会感到疲倦,分心或受到其他损害。自动驾驶车辆可以缓解许多这些挑战。但它们可能并不适合所有人,这完全没问题。

自动驾驶汽车能拯救生命吗?

今天,美国每年有超过37,000人因车祸而死亡。我们相信,今天在车辆上提供的安全技术和未来的自动驾驶车辆都有可能减少事故和伤害。但是,虽然我们看到这些技术具有巨大潜力,但它们并不是唯一的解决方案。我们将继续改进车辆的设计,以确保为所有乘客提供最大程度的保护。

我们提供减少干扰的技术,如SYNC,并启用救生应急服务,如911 Assist,可在您需要时帮助您连接紧急服务。我们致力于通过驾驶员教育和培训来改善道路安全,例如我们的驾驶技能生活计划。

4.自动驾驶汽车是如何工作的?



对于实现与人类相似功能的自动驾驶系统,我们的测试车辆符合最新的尖端传感和计算技术。然而,构成车辆本身的部件,例如悬架,制动器和电气系统也是至关重要的,因为就像人体一样,自动驾驶车辆必须设计和开发成一体化系统,否则,我们无法实现最理想的功能,可靠性和性能。今天,我们使用福特Fusion混合动力轿车作为自动驾驶测试车辆。每辆车都使用构成自动驾驶系统的组件进行修改,并负责感知,运动规划和控制等核心功能,这些功能使车辆能够自行驾驶。感知系统由传感器组成 (摄像机,雷达和LiDAR ),接收车辆周围的交通场景。运动规划系统是一个复杂的计算系统,他们充当大脑,通过将传感器的信息组合,对交通状况有全面了解。然后,控制系统指示发动机,制动和转向系统相应地引导车辆。

让我们深入研究每个领域:

感知:就像人类驾驶员一样,自动驾驶系统需要信息才能运行。它从摄像机,激光雷达和雷达获取传感器数据,以推断出车辆周围的世界正在发生的事情。观察其他道路参与者,例如车辆,行人和骑自行车者,注意到他们如何移动以及他们可能的行动。自动驾驶系统还检测车辆必须避开的道路碎片,当然还检测与车辆运动相关的交通灯的状态。实现人类感知是一项巨大的挑战,需要采用最先进的机器学习技术来解决问题。自驱动系统将来自所有传感器源的信息融合在一个经过精心设计和全面测试的架构中,可在车辆周围提供360°的冗余感应。冗余非常重要,因为不同的传感器具有不同的故障模式。



运动规划:我们的很多城市都有极具挑战性的十字路口和其他独特的交通模式及行为,一个城市的游客通常会与当地人学习。通过建立和维护高度准确且详细的环境地图,自动驾驶车辆可以获得惊人的能力,以了解拐角处道路的形状。这将允许自驾车辆准确地知道在哪里寻找交通控制措施或预测到哪里减速(因为行人通常是jaywalk或街道拥挤)。有效地使用这样的地图需要精确且可靠地在地图内定位,从而使车辆能够以非常高的可靠性执行。



控制:自动驾驶的核心是决策。为了实现安全驾驶,自动驾驶系统需要不断地从感知系统中接收信息,评估并从一系列驾驶动作中进行抉择,然后精确地执行这些动作,使其能够有效且安全地驾驶。车辆必须选择用更自然的方式来完成驾驶动作,同时也要符合当地交通习惯,传达明确的意图。从而,让其他驾驶员能够预测自动驾驶车辆的行为。

5.同类最佳合作伙伴:与Argo AI合作(略)

6.我们如何赢得信任——应用安全流程

自动驾驶车辆将与当今道路上的汽车和卡车截然不同,但是制造它们的基本方法是一致的。虽然自动驾驶车辆的研发可能只有十年之久,但福特在车辆安全方面有超过一个世纪的经验。通过与Argo AI合作,福特将数十年的车辆安全经验与人工智能的最新进展相结合,将车辆硬件和系统软件集成到一个安全,高效和愉快的客户体验中。在福特,已经拥有了可靠的产品测试和质量保证流程,我们正在使用这些技术来开发未来的自动驾驶汽车。

安全操作员培训



在整个开发期间,我们将在测试车辆中设置安全操作员。目前在所有的测试车辆中都有两个人的团队(一个安全驾驶员和一个“副驾驶员”)。此外,在将任何人放入测试车辆的驾驶员或乘客座位之前,都会经过严格的培训和认证。我们的合作伙伴Argo AI定义的培训目标是通过以下方式为安全操作员制定标准的专业框架。该课程旨在提高课堂上的手动驾驶技能,然后验证在封闭课程上驾驶的技能。安全操作员培训还提供自动驾驶技术的教育。培训计划设计困难,要求考生通过考试,以推进每个阶段。

测试车辆使安全操作员可以在任何情况下轻松覆盖掉自动驾驶系统。如果安全操作员通过转向,油门或制动等任何方式控制车辆,则车辆返回完全控制并通知驾驶员。安全操作员还可以通过按下中控台中的故障安全按钮来断开自动驾驶系统或完全禁用动力总成。

一旦我们的安全操作员完成培训,他们将继续以两人一组的方式工作,驾驶员专注于前方道路,副驾驶通过笔记本电脑监控自动驾驶系统的性能。除非车辆处于“停车场”,否则安全操作员不能使用手机。

7.我们如何赢得信任——设计可靠性

对于公众接受的自动驾驶车辆,需要确定它们是可信任的。当人们可以预测它的行为时,往往会对它产生信任。因此,获得公众信任需要用其他驾驶者,骑自行车者和行人所期望的方式驾驶车辆。每个城市都有自己的文化和对车辆驾驶方式的期望。这就是为什么我们在实际城市中广泛测试,并在车辆上路之前部署我们的车队。通过这种方式,我们可以了解道路、具有挑战性的交叉路口和当地的行为,因此可以根据人们的预期开发系统。

作为一家公司,我们以生产满足并超越客户期望的可靠车辆而闻名:私人汽车销售和车队销售,如警车,出租车和商业卡车运输服务。我们正在为自动驾驶汽车带来同样的可靠性。为了使车辆能够自行驾驶,我们正在改变或修改车辆的许多部件。增加了几个新的传感器和计算系统,以了解车辆周围的交通情况,并为下一步做准备。我们将这组组件称为虚拟驱动程序系统。通过修改传统组件,允许虚拟驾驶员系统使用计算机生成的命令控制车辆。我们将这套经过调整的传统组件称为自动驾驶汽车平台,它可以应用于各种不同类型的车辆。

虚拟驾驶员系统



虚拟驱动系统是什么意思?为了实现4级自动驾驶汽车,汽车必须能够允许人类在驾驶仪后面执行操作。我们的虚拟驱动程序系统就是为此而设计的。这包括:

传感器 - LiDAR,照相机和雷达,可以“看到”车辆周围的所有物体
在功能强大的计算机上运行的算法,用于确定车辆周围的交通状况,并规划下一步行驶的位置
高度详细的3D地图
精确的惯性测量系统

自主车辆平台

与某些人的想法相反,搭建自动驾驶汽车并不像将传感器和计算机放入现有汽车那么容易。必须开发和设计车辆的传统组件以与软件一起工作,因为硬件和软件需要协同工作来提供自动驾驶体验。最终的结果是完成一个高质量,高能效的车辆,人们相信它们可以满足他们的需求。

这是我们面临的挑战之一:在今天的汽车中,如果12V动力出现罕见的故障,驾驶员仍然能够机械地推动制动踏板并转向,使车辆摆脱控制。我们正在设计冗余动力,制动器和转向系统,因此如果在一个系统中出现故障,则第二系统能够继续引导车辆。

我们还需要确保自动驾驶车辆(激光雷达,摄像头和雷达传感器以及处理所有数据的计算机)所需的全新组件准备好,来应对汽车寿命的严苛要求。



感受前方的道路......以及周围的一切

福特的自动驾驶汽车拥有一套传感器,可对其运行环境进行360°监控。 LiDAR传感器可以看到超过250米,这几乎是三个足球场的长度。雷达有助于识别物体和其他车辆的速度。摄像机可以识别,分类和跟踪包括行人和骑自行车者在内的物体。在城市环境中,这些传感器为自动驾驶车辆提供了在其他道路使用者中安全操作所需的视野。下图中蓝色范围是lidar,绿色范围为radar,红色范围为远程摄像头,黄色为近程摄像头。



8.我们如何赢得信任——提供有价值的客户体验(略)

9.沟通意图:培养自动驾驶语言



今天,行人和骑自行车的人可以与司机进行目光接触,以确保自己是否被看到。司机通常会点头或挥手表示可以过马路。但是,在无人驾驶的未来呢?

我们认为,自动驾驶汽车需要有一种标准的方式,可以轻松地将他们的意图传达给他们将在街道上操作的人们,以帮助社区信任并与技术互动。因此,我们着手开发一种自动驾驶车辆,可与其他道路使用者共享的通用语言。为了与车外的人们进行交流,我们设计了一个适合挡风玻璃附近的灯条。灯条的位置几乎是行人或骑车人与人类驾驶员眼神接触的地方。当汽车行驶时,灯条会以不同的模式发出信号。当车辆减速时,白光慢慢地向后传递。当车辆停下并准备移动时,指示灯会快速闪烁以引起人们的注意。通过对共同语言或符号系统的有限假设,进行有效沟通非常具有挑战性。世界上有数千种语言,许多国家都有不止一种官方语言,因此几乎不可能确保基于文本的信号能够有效地与最多的人进行通信。



其次,人类驾驶的车辆通常会传达他们正在做的事情,红色刹车灯表示车辆正在减速或停止。转向信号表示它向右或向左转。因此,重要的是要在当今的车辆上建立当前的轻型通信应用。第三,世界上许多监管机构限制车辆前部可用于照明的颜色,因此白色或琥珀色是最佳选择。要测试现实世界中的信号模式,我们与弗吉尼亚理工大学交通学院合作,创建了一个“模拟”自动驾驶汽车。



车辆看起来像是在自驾车,但实际上有一个司机穿着“座椅套装”,有效地伪装起来,所以看起来好像没有人在驾驶。通过我们的测试,迄今为止在密集的市区中包含超过180小时和大约2,300英里,我们的结果表明,创建标准化通信方法可能会带来社会效益。我们的光信号仍然需要进行大量研究,但我们认为开发和采用全球标准对于支持最终部署自驾车至关重要。这就是我们与多个行业组织合作的原因,包括国际标准化组织(ISO)和汽车工程师协会(SAE)国际组织,并邀请其他自动驾驶汽车公司加入我们的工作。

10.未来交付:设计自动驾驶汽车客户体验



人们如何看待自动驾驶汽车送披萨?我们与Domino's Pizza合作,了解自动驾驶可以在食品交付中发挥作用。我们研究的重点是有时被称为“最后一英里”或在这个特定情况下“最后50英尺”,即将比萨饼转移给顾客。这意味着我们将关注客户如何应对这种新体验,这将要求他们与自动驾驶汽车而不是交付人员进行互动。

我们进行了一项观察性研究,研究人们在使用披萨时如何应对自动驾驶车辆并与之互动。他们愿意走到路边,还是我们需要在车道上停车?人们能够确定车辆的哪一侧能拿到他们的披萨?车辆应该如何在抵达时通知他们,因为没有送货人敲门?什么是引导人们完成披萨交付过程的最佳方式?一些初步调查结果很有希望。我们发现客户非常感兴趣,因为绝大多数人都选择了自动驾驶交付。交付后的采访显示,客户喜欢外部扬声器播放的口头说明,解释如何将比萨饼从车上取出。事实上,当汽车与他们“交谈”时,很多人都在回忆甚至说“再见!”,因为这辆车开走了。我们还发现了很多困难,例如在人流密集的城市地区难以找到路边停车位,然而我们正在以友好且易于使用的方式发现这些问题并关注解决方案。

11.城市解决方案:了解迈阿密戴德县的街道(略)
12.安全要素(略)