[首發(fā)于智駕最前沿微信公眾號]為了讓自動駕駛汽車能夠安全行駛，很多技術(shù)方案中會將多個感知硬件加裝到車輛上，以確保自動駕駛汽車感知冗余，但感知硬件越多，并不意味著自動駕駛汽車會越安全，因為感知硬件過多，可能會造成感知不一致。所謂感知不一致，就是車上不同“眼睛”對同一件事看法不一致。打個比方，攝像頭說前面有個人，激光雷達回來的點云卻很稀疏，毫米波雷達也測到一個移動目標(biāo)但不在同一個位置。這種感覺像是三個人各說各的，但實際上他們是在描述同一個場景，只是角度、清晰度和測量方式不同。出現(xiàn)這種情況，并不只是某個傳感器壞了那么簡單，而是傳感器物理特性、安裝位置、時間同步、算法處理和現(xiàn)場環(huán)境多重因素疊加的結(jié)果。

為什么會產(chǎn)生這種矛盾？把原因說清楚一點

每種傳感器有自己的“盲點”和強項。攝像頭擅長識別人和顏色，能看出交通標(biāo)志和燈，但遇到逆光、夜間或鏡頭被雨水弄花時就會變糊；激光雷達能給出精確的距離和形狀，但對鏡面或黑色物體回波弱，有時點云會很稀疏；毫米波雷達穿霧能力強，但角度和分辨率沒那么好，容易出現(xiàn)假目標(biāo)。把這些不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)放在一起，就有可能讓同一場景“看”到多種不同的結(jié)果。再加上傳感器時間戳沒對好、外參（傳感器之間的位置關(guān)系）不準(zhǔn)確、處理鏈路延遲不一致、算力不夠?qū)е虏糠炙惴ū缓喕虻魩纫幌盗袉栴}會放大這個不同，甚至?xí)屧灸芑ハ囹炞C的信息變得互相矛盾。而天氣、遮擋、路面反光、停車車輛等真實場景里的復(fù)雜情況，會讓感知模塊的表現(xiàn)時好時差，增加系統(tǒng)判斷的不確定性。

單純“堆傳感器”為什么不靠譜？別把冗余想得太簡單

很多人以為傳感器越多越安全，但安全并不是簡單的堆數(shù)就能解決。傳感器多了，首先要面對的就是物理安裝問題，只要位置一放不準(zhǔn)，視角和遮擋就會產(chǎn)生差別；傳感器多了就意味著需要更多標(biāo)定和校準(zhǔn)的對象，標(biāo)定沒做好，融合時各自的觀測就對不上號。而且每加一類傳感器，就多了一種新的故障模式，需要額外的健康監(jiān)測邏輯和降級策略。

如果這些配套工作不到位，冗余反而會把不一致的概率往上推。而且傳感器多了就不得不面對一個問題，更多傳感器會帶來更大的數(shù)據(jù)量，算力和帶寬成了瓶頸。有時候為了項目可以快速落地，有些團隊可能會把一些計算砍掉或者采用異步處理，這樣融合的質(zhì)量可能會更差。換句話說，冗余應(yīng)該用來增加互證和容錯，但必須和標(biāo)定、同步、健康檢測、算力規(guī)劃這些系統(tǒng)工程一并做，不然只是多了噪聲和更多問題。

怎么防范與處理？把可落地的措施說清楚

為了防止感知不一致，在設(shè)計階段要先想清楚要解決哪些場景。城市交叉口、夜間行駛、高速巡航對感知的側(cè)重點不同，傳感器選型和布局也應(yīng)該有差別。不要盲目追求種類和數(shù)量，強調(diào)功能互補更實際。比如攝像頭負責(zé)語義與顏色，激光雷達負責(zé)精確幾何，毫米波負責(zé)穿透霧霾的速度與距離信息，三者在重點區(qū)域有重疊觀測能互相印證就好了。

時間和空間校準(zhǔn)也要做實。時間上推薦用硬件時間戳或精確的網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議，避免軟件層面不穩(wěn)定的時間對齊。空間上外參標(biāo)定不能只在出廠時做一次，車輛實際使用過程中會因溫度、振動或小碰撞產(chǎn)生微小偏移，應(yīng)該有在線或周期性的自標(biāo)定策略，能在運行中慢慢修正偏差。置信度建模很重要，每個傳感器輸出不僅要給目標(biāo)的類別和位置，還應(yīng)給出置信度或質(zhì)量指標(biāo)。融合模塊不要把所有輸入一視同仁，而是根據(jù)置信度動態(tài)加權(quán)，置信度低的輸入對最終判斷的影響要小。

在融合策略上推薦混合做法。把原始數(shù)據(jù)融合（比如把點云和圖像做特征級融合）能提高精度，但對標(biāo)定和時序要求就比較高。把檢測結(jié)果融合（后融合）能提高魯棒性高但信息易丟失。如果在允許的算力下做部分早期或特征級融合來提升感知質(zhì)量，同時保留后期的決策仲裁層來處理突發(fā)沖突，就可以有效提升感知一致性。一定要注意，當(dāng)沖突無法在短時間里被消除時，系統(tǒng)應(yīng)按保守策略處理，比如執(zhí)行減速、擴大安全距離或提示駕駛員接管等操作，而不是硬要給出一個高置信度的結(jié)論。

此外，健康監(jiān)測一定要細化到指標(biāo)。攝像頭可以檢測曝光異常、鏡頭遮擋、幀丟失率和噪聲水平；激光雷達可以統(tǒng)計回波強度、單線異常、點云稀疏度；雷達可以監(jiān)測假目標(biāo)頻率、噪聲底線等。把這些指標(biāo)連續(xù)化并進行趨勢分析，比起只等某個傳感器徹底失效再處理要好得多?？鐐鞲衅鞯囊恢滦詸z查也非常有用，例如把點云投影到圖像上看目標(biāo)是否對上號，或者把雷達的速度估計和視覺光流做比較，一旦發(fā)現(xiàn)不匹配就要觸發(fā)更嚴格的處理流程。

測試和驗證要把“容易出問題的場景”作為重點。把在真實數(shù)據(jù)里出現(xiàn)的不一致樣本整理成專門的測試集，每次算法更新都要在這些case上跑回歸測試。仿真也要補充如大霧、糟糕路面反光或遮擋等真實世界里難以復(fù)現(xiàn)的極端場景。每當(dāng)系統(tǒng)在這些測試里表現(xiàn)出仲裁失效或頻繁降級的傾向，就要把問題追溯到傳感器布局、標(biāo)定、算法假設(shè)或算力分配哪個環(huán)節(jié)，而不是簡單地再加一個傳感器。

在決策層面要把“不確定性”當(dāng)成第一類信息處理。感知系統(tǒng)輸出的不只是目標(biāo)和坐標(biāo)，更要輸出它有多確定。當(dāng)系統(tǒng)判斷“不確定”時，決策應(yīng)該變得更保守。保守并不等于笨拙，像是降低車速、擴大橫向或縱向緩沖、延遲通過可疑路段或直接提示駕駛員注意并準(zhǔn)備接管等合理的保守策略，才是保障安全駕駛的重要舉措。當(dāng)然，這些策略需要事先定義好，并且在驗證時證明它們能在不犧牲太多用戶體驗的前提下顯著降低風(fēng)險。

日志和可追溯性也很關(guān)鍵。每一次感知沖突都應(yīng)該能被回溯，誰在什么時間返回了什么觀測，融合器給了什么權(quán)重，決策模塊如何處理。這樣的記錄不僅對事后分析和修復(fù)有幫助，也是合規(guī)和責(zé)任判定的重要依據(jù)。

感知不一致通常不是某個人或某個公司能解決的問題，它需要機械、傳感器供應(yīng)商、嵌入式、算法和測試團隊的協(xié)作。建立跨團隊的故障分析流程，把每次不一致的案例沉淀成知識庫和測試用例，會讓同類問題在未來更容易被檢測和修復(fù)。運營上要有數(shù)據(jù)回傳和OTA的能力，能把在真實路測或量產(chǎn)車上發(fā)現(xiàn)的問題快速迭代回去。長期維持良好的標(biāo)定策略、健康監(jiān)測和回歸測試，這些才是真正把“更多傳感器”轉(zhuǎn)化成“更可靠感知”的秘訣。

多不是問題，沒治理才是

傳感器多并不必然帶來感知不一致，但如果多而無序，就會讓問題變得更復(fù)雜。要想把多傳感器體系打造成可靠的眼睛，需要從設(shè)計到運行每一步都做到位，用例驅(qū)動的選型、穩(wěn)定的時空校準(zhǔn)、置信度驅(qū)動的融合、細致的健康監(jiān)測和嚴格的測試驗證，以及明確的決策降級策略。把“更多”變成“更可靠”，核心在于系統(tǒng)工程而不是單純地疊加硬件。這樣才能讓車在復(fù)雜現(xiàn)實里穩(wěn)穩(wěn)地做出正確判斷，而不是各個傳感器各說各話，最后把責(zé)任丟給駕駛員。

審核編輯 黃宇