这两天,应该有不少小伙伴感受到了,在东南沿海地区,除了台风巴威逐步逼近之外,天气本身也发生了深刻的变化,其中最明显的一个变化就是,强降水、狂风和低能见度越来越多,且越来越猛了,以前晴天能看很远的路况,现在大家再看,雾蒙蒙的,自动都不敢开了……
实际上,这就是一个物理层面的结果,首先是信号的物理衰减,以前激光雷达看远距离,能量是够用的,905纳米或1550纳米的红外波段,在晴天能稳定探测上百米。可现在,随着雨滴、雾滴的直径落在几微米到几百微米之间,就会触发米氏散射,很多激光脉冲在半路就被偏转和吸收,所以到探测远处时的回波能量就严重不足了。
其次就是能量衰减不再是问题之后,噪声就成了核心问题。
激光雷达对雨雾敏感,已经不秘密了,雨雾除了让探测距离变短、能量变弱之外,干扰源也的确更强,尤其是雨滴会直接把捷径回波当作真实目标,让点云里充斥着杂乱的点,所以很多噪声点交织在一起形成幕帘,进影响感知系统。可以前晴天能量充足,噪声占比不高,所以很多人不太在意,可现在信号变弱、噪声变密之后,这种干扰就被放大了。
这种算力被稀释被感知到之后,车企和工程师们就开始想办法了,你抗干扰能力强,我更强,你的算法滤除更干净,我的多模态更可靠,所以这些因素综合起来,就导致当下自动驾驶在雨天应对时,系统可用信号变少,不突然一下子坏了……
所以这两年一个新的话题就出来了……
现在很多小伙伴在看新闻、聊技术的时候,可能都会注意到一个问题,那就是很多时候,如果单纯把雨雾导致的误判看作系统缺陷或者技术不成熟,就会觉得自动驾驶不够聪明。原因很简单,硬件层面的问题已经不再是核心,1550纳米比905纳米更鲁棒,多回波技术能在一次脉冲里提取更可靠的信号,自适应增益也能动态调整接收阈值。所以这些工程应对,本质是在提升系统的物理抗干扰能力。
可公众视角的讨论很多时候就忽略了这一点,因为自动驾驶虽然能靠硬件做物理遮挡、靠算法做时空一致性滤除,但很多关键性决策还得依赖多模态融合的同伴验证,毫米波雷达像另一个观察者,雨滴对它的干扰较小;摄像头像颜色、形状的识别者。当它们对一个位置的证据一致时才相信,证据冲突就降低置信度,所以单纯追问为什么刹车不如追问为何要选择更保守的策略。
所以随着自动驾驶越来越普及,公众在接纳复杂天气下的行为变化时,也需要看到并适应系统宁可慢一点,也不赌一把的风险管理逻辑,这一点是非常重要的,不能让雨雾天里一些看起来像误判的行为,被简单归为不行了,甚至被当作系统缺陷来看待。