“ 懸而未決的安全難題 ……”

繼續(xù)EE Times對(duì)自動(dòng)駕駛（以下簡(jiǎn)稱(chēng)AV）安全相關(guān)解決方案的初創(chuàng)公司專(zhuān)訪系列。

IVEX是一家成立于2017年的比利時(shí)初創(chuàng)公司，主要開(kāi)發(fā)可以確定和驗(yàn)證AV安全關(guān)鍵決策的軟件技術(shù)。




靈感源于RSS
IVEX的軟件名為“Safety co-pilot”，疊加在目前主流廠家的AV堆棧上使用。Safety co-pilot作為“額外的安全層”，會(huì)不斷評(píng)估AV的安全狀態(tài)，目標(biāo)是在任何給定的環(huán)境中充分保證AV的安全性。

目前，大家都會(huì)說(shuō)AV的普及會(huì)使交通更安全。但AV現(xiàn)在應(yīng)用的概率數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策（probabilistic data-driven decision-making）過(guò)程的本質(zhì)很難保證系統(tǒng)遵循規(guī)則。IVEX說(shuō)，因此AV需要確定性解決方案，為行為運(yùn)行提供安全保證。

以上聽(tīng)起來(lái)是不是很熟悉？沒(méi)錯(cuò)，IVEX承認(rèn)他們確實(shí)受到了Mobileye RSS（Responsibility-Sensitive Safety）的啟發(fā)。但I(xiàn)VEX模型的不同之處在于這套技術(shù)主要用來(lái)應(yīng)對(duì)意外情況。IVEX表示RSS沒(méi)有考慮到感知缺陷和傳感器故障等情況，但I(xiàn)VEX模型明確地針對(duì)感知的不確定性（障礙物檢測(cè)，預(yù)測(cè)）、傳感器數(shù)據(jù)不一致和故障情況。在這種情況下，IVEX模型會(huì)提示AV按照規(guī)定的安全規(guī)則行事。



Safety co-pilot提供哪些功能
當(dāng)AV在道路上距離左側(cè)和前方物體有一段距離時(shí)，Safety co-pilot會(huì)向AV提出諸如“將速度降低至少XX”的建議。不止于此，co-pilot還會(huì)計(jì)算汽車(chē)面臨的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。例如，co-pilot通過(guò)預(yù)測(cè)車(chē)輛減速后可能發(fā)生的情況，告知AV在橫向距離為1米時(shí)的安全縱向加速度。

Safety co-pilot旨在不斷檢查運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊投射的軌跡，根據(jù)計(jì)劃軌跡的安全性評(píng)估和做出決策。co-pilot相關(guān)的參數(shù)涉及各種感知環(huán)境和不同的可能情景。根據(jù)IVEX的說(shuō)法，為了獲得對(duì)環(huán)境的可靠評(píng)估，Safety co-pilot將結(jié)合傳感器原始數(shù)據(jù)和后處理來(lái)幫助建立數(shù)據(jù)的確定性水平。

然后，軟件根據(jù)IVEX的駕駛模型對(duì)規(guī)劃和決策控制器設(shè)置約束來(lái)保證安全。

IVEX聲稱(chēng)這套技術(shù)可以從傳感器的角度和車(chē)輛的反應(yīng)來(lái)保證數(shù)百萬(wàn)車(chē)輛狀態(tài)的安全。軟件的反應(yīng)時(shí)間大約為納秒，比最先進(jìn)的概率算法快十多倍。并保證客戶將擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槭褂肐VEX的Safety co-pilot軟件可以使決策系統(tǒng)得到確定與認(rèn)證。

另外，Safety co-pilot只會(huì)占用很小的空間，甚至可以安裝在英飛凌的AURIX等小型ECU中。IVEX支持不同的ECU和各種汽車(chē)平臺(tái)，包括NVidia的Drive PX。

開(kāi)放的問(wèn)題
自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē)輛已經(jīng)在公共道路上跑了幾年了，行業(yè)也意識(shí)到一些仍然懸而未決的安全問(wèn)題。IVEX引用了下面幾個(gè)典型例子：

你正在高速公路上開(kāi)車(chē)，突然想變道，這是否安全？你如何知道運(yùn)動(dòng)規(guī)劃選擇了最優(yōu)軌跡？

如果攝像頭看不到任何東西，但雷達(dá)看到了障礙物，那應(yīng)該怎么做？我們是否有定義AV安全行為的安全規(guī)則？

許多AV公司宣傳他們的測(cè)試車(chē)已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)世界或模擬器中行駛了數(shù)百萬(wàn)英里，但他們是否保證或驗(yàn)證了汽車(chē)的自動(dòng)駕駛行為？

在仿真或真實(shí)路測(cè)中評(píng)估自動(dòng)駕駛行為的成功與失敗是很困難的。IVEX指出，目前的工具無(wú)法生成有關(guān)自動(dòng)駕駛解決方案行為的持續(xù)的統(tǒng)一的評(píng)估。換句話說(shuō)，安全是一個(gè)巨大的難題。它需要付出很大的努力來(lái)解決它。

IVEX成立于2017年，他們根據(jù)在比利時(shí)KU魯汶大學(xué)進(jìn)行的多年研究，開(kāi)發(fā)了Safety co-pilot技術(shù)。該公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)建立在團(tuán)隊(duì)在行為規(guī)劃和功能安全方面的經(jīng)驗(yàn)之上。