小米SU7自动泊车失误？智驾功能真的绝对安全吗？

原创智驾最前沿 2024-11-24 08:40

如何应对供应风险和挑战，在行业竞争中赢得先机？ 【有奖直播】提升毫米波信号测试精度

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随着智能汽车技术的不断发展，自动泊车作为其中的一个重要功能，已经逐渐从概念走向实际应用。自动泊车功能通过感知系统和复杂的计算模型，让驾驶员摆脱繁琐的停车任务，提高了驾驶的便利性和安全性，已有多个造车新势力将其作为基础功能应用在车辆上，但就是这项常见的智驾功能，却在小米SU7上出现了失误！

近日，小米SU7标准版车型因自动泊车功能引发了多起事故，其中包括车辆在停车过程中撞墙、剐蹭以及碰撞其他车辆等情况。小米官方回复造成这些事故的原因市为系统bug，即在特定情况下，自动泊车功能未能按预期执行，导致车辆出现不可控的行为。对此，小米汽车也表示将承担维修费用并提供代步补偿，同时表示该问题是由于系统bug导致的，计划通过OTA（空中下载）更新来修复这一问题。

因小米汽车的热度以及事故本身造成的话题让这一事件获得了大量关注，但其背后更暴露了智能驾驶技术在实际应用中的一些隐患，也让我们产生了反思：智驾功能真的绝对安全吗？

自动泊车功能的技术原理

自动泊车已然是现阶段高级辅助驾驶中较为常见的一个功能了，也是智能驾驶技术的重要组成部分，其工作原理依赖于多种传感器和算法的协同工作。一个完整的自动泊车系统通常包括环境感知、数据融合、路径规划和控制执行等几个关键环节。

1.1环境感知：多传感器协作的基础

环境感知是自动泊车系统的起点，车辆需要通过多种传感器感知周围的障碍物、车位边界及车内外的动态变化。为了提高环境感知的准确性，自动泊车系统通常会依赖于超声波雷达、毫米波雷达、摄像头、激光雷达等传感器的协同工作。

1. 超声波雷达

超声波雷达在自动泊车系统中主要用于短距离内的障碍物检测。其通过发射高频声波并接收反射波来判断距离。超声波雷达的优点是精度较高，特别适用于近距离停车时的精确感知。它能够有效地探测到墙壁、柱子、其他车辆等静态物体。然而，超声波雷达也有局限性，尤其是在反射率较低的物体上（如细长的杆状物体或毛毯等物品）会出现识别困难的情况。

2. 毫米波雷达

毫米波雷达可以在更远的距离内检测到障碍物，尤其对于动态障碍物（如行人或其他车辆）具有更强的探测能力。毫米波雷达不受光照变化和天气影响，能够穿透雨雪、雾霾等环境。然而，由于其较低的分辨率，毫米波雷达通常不能像超声波雷达那样精准识别物体的具体形状，尤其在停车时对于小物体的判断能力较差。

3. 摄像头

摄像头通过图像识别技术来获取车位标线、障碍物形状和周围环境的细节信息。相比雷达，摄像头的优势在于能够识别不同颜色、纹理和形状，因此它在停车标线的识别、物体识别以及判断停车场空间大小方面有独特优势。然而，摄像头的弱点在于其对光照条件的依赖，夜间或强光下可能出现图像模糊，影响识别精度。

4. 激光雷达（LiDAR）

激光雷达通过发射激光脉冲并接收其反射波来绘制精确的三维环境模型。与毫米波雷达相比，激光雷达具有更高的分辨率，能够精准捕捉障碍物的形状与位置。尽管如此，激光雷达在成本、耐用性和环境适应性方面仍然面临挑战，因此它主要应用于高端车型。

1.2数据融合：实现精准的环境理解

每个传感器都有其局限性，因此自动泊车系统需要将多种传感器的数据融合，构建一个全面、准确的环境模型。数据融合技术的目标是将来自不同传感器的信息进行有效结合，以减少各个传感器的缺陷，达到更高的环境感知精度。

1. 传感器校准和数据对齐

不同传感器的数据通常处于不同的坐标系中，因此需要进行准确的空间校准。每个传感器的位置和角度差异可能导致其感知结果不一致，尤其是在实时数据融合时，任何微小的误差都可能影响到最终的决策结果。为了减少误差，自动泊车系统通常需要通过数学模型对传感器进行精确校准，并将各个传感器的数据统一到一个共享坐标系中，从而提高融合后的环境建模精度。

2. 时间同步问题

不同传感器的更新频率不同，摄像头每秒采集30帧图像，而毫米波雷达的更新频率可能达到50次。数据融合时，传感器之间的时间同步至关重要。如果没有严格的时间同步机制，系统可能会使用已经过时的传感器数据，导致判断错误。例如，在车辆行驶过程中，如果没有实时同步摄像头和雷达数据，车辆的泊车轨迹可能会出现偏差，导致碰撞。

3. 噪声与异常数据的处理

在复杂的环境中，传感器数据经常受到噪声干扰，尤其是在多变的气候条件下（如雨雪、雾霾等）或环境中存在反射物（如玻璃表面或水洼）时，传感器容易产生错误数据。为了确保系统的稳定性和精确性，自动泊车系统必须能够有效地处理这些异常数据，过滤掉不准确的部分，并用可靠的数据更新环境模型。

1.3路径规划与控制：从计算到执行

在成功感知环境并生成准确的环境模型后，自动泊车系统需要根据这些数据规划出一条安全有效的路径，并精确控制车辆的运动。路径规划与控制是自动泊车系统的核心，涉及到多个数学计算和优化算法。

1. 路径规划算法

路径规划算法的目的是为车辆生成一条可行的泊车轨迹，并确保在泊车过程中避免碰撞。常见的路径规划算法包括几何路径规划和基于优化的路径生成方法。在几何路径规划中，系统通过计算车位的形状和大小，生成一条合适的轨迹。而在优化路径规划中，系统会通过多步计算，考虑车位的空间约束、转弯半径以及障碍物位置等因素，生成最优路径。复杂的停车环境（如障碍物较多、空间狭小）通常需要基于优化算法来计算路径，以最大限度地避免碰撞。

2. 实时控制系统

一旦规划出泊车路径，车辆控制系统需要根据规划的路径通过执行机构（如转向电机、驱动电机和制动系统）来控制车辆的运动。转向电机调整方向盘角度，制动系统根据路径要求控制制动力度，驱动电机根据需要调整车速。在执行过程中，车辆需要实时反馈其当前位置，确保实际操作与规划路径一致。如果偏离了轨迹，系统会进行动态调整，确保车辆能够顺利泊入车位。

小米SU7自动泊车异常的技术分析

2.1系统bug与软件逻辑缺陷

小米SU7的自动泊车异常问题反映出其系统可能存在潜在的逻辑缺陷或软件bug。在软件开发过程中，任何一个环节的问题都可能导致功能异常，而在自动泊车这种高风险的系统中，细微的错误可能会引发重大事故。

1. 路径规划算法中的错误

在自动泊车过程中，路径规划算法负责计算车位边界、障碍物位置以及车辆运动轨迹。如果算法在处理这些输入数据时出现了错误，例如计算出不正确的车位边界或忽略了某个障碍物的位置，那么系统就会生成错误的停车轨迹。小米SU7的车主报告称车辆在倒车过程中突然向墙壁偏离，这可能是路径规划算法无法正确计算车位尺寸或障碍物位置所致。

2. 传感器数据的处理问题

自动泊车系统依赖传感器实时收集周围环境的数据，任何传感器的误差或数据丢失都会直接影响到系统的判断。例如，超声波雷达可能由于环境噪声或传感器故障未能准确测量障碍物的距离，导致系统无法及时采取制动措施，最终导致车辆碰撞。

3. 控制系统执行错误

控制系统负责将路径规划转化为实际的车辆运动。任何执行机构的故障（如方向盘电机失灵、刹车系统响应延迟等）都可能导致车辆无法按照规划轨迹行驶，从而发生意外。在小米SU7的事故中，车辆未能及时刹车并偏离了路径，可能是控制系统在执行过程中出现了问题。

2.2数据融合与传感器校准问题

自动泊车系统的核心之一是数据融合，它通过将不同传感器的输入合成一个完整的环境模型，使车辆能够精准地识别周围环境并做出决策。然而，数据融合的过程不仅依赖于传感器本身的精度，还涉及到传感器的校准和数据同步。如果传感器之间存在校准误差或数据不一致，就可能导致环境感知的误差，从而影响路径规划和控制系统的正确性。

1. 传感器校准误差

在自动泊车系统中，传感器通常安装在车辆的不同部位（如前部、后部和侧面），它们之间的坐标系和视角差异可能导致感知信息的不一致。因此，精确的校准是确保多个传感器协同工作的基础。如果超声波雷达、摄像头或毫米波雷达的坐标系没有正确对齐，融合后的数据就可能出现错位，从而影响车辆对环境的理解。这种情况往往在低速行驶或倒车时更加明显，因为此时车辆离障碍物较近，感知错误对路径规划和控制的影响更加剧烈。

2. 数据同步问题

不同传感器的更新频率可能有所不同，例如摄像头每秒更新30帧，而雷达和超声波传感器的更新频率则可能更高。在自动泊车系统中，如何确保各个传感器的数据实时同步是至关重要的。如果传感器数据不同步，系统可能会处理过时的或不一致的信息。例如，在车辆快速倒车时，摄像头捕捉到的图像可能与雷达检测到的距离信息不同步，导致环境感知模型出现偏差，从而影响路径规划和控制决策。

3. 数据融合中的噪声干扰

尽管自动泊车系统通常采用多个传感器以实现冗余感知，但在现实环境中，传感器仍然可能受到干扰，产生噪声或错误数据。例如，超声波雷达可能会受到其他车辆或物体的反射影响，导致误报；毫米波雷达在复杂环境中可能会出现干扰，产生误判；摄像头在光照不良的情况下可能无法清晰识别障碍物。自动泊车系统需要具有强大的数据融合能力，能够从各个传感器中提取有效数据，并剔除异常数据，确保环境感知的准确性。

2.3环境感知的局限性与传感器盲区

尽管多传感器协作和数据融合能够显著提高环境感知的准确性，但每种传感器都有其局限性，尤其是在复杂环境中，传感器的盲区和局限性往往会暴露出来。这些局限性如果没有得到充分考虑，可能导致系统在一些特定情况下无法做出正确判断，进而导致事故的发生。

1. 盲区问题

自动泊车系统中的传感器（尤其是超声波雷达和摄像头）通常会有一定的盲区，特别是在车辆的角落或后部。尽管毫米波雷达可以覆盖较大的范围，但它对于细小障碍物的识别能力较弱，可能无法准确感知到近距离的物体。例如，在一些狭窄的停车位或车位边缘，超声波雷达可能无法有效探测到障碍物，而摄像头在低光环境下也可能失去有效识别能力。这些盲区如果没有被其他传感器有效覆盖，系统就可能忽略潜在的障碍物，导致车辆偏离轨迹。

2. 低反射物体的检测问题

许多停车场和车位的障碍物是低反射率的物体，如玻璃、透明塑料物品或细小的杆状物体。超声波雷达和毫米波雷达可能无法有效检测到这些物体，而摄像头在强光照射下也可能无法识别它们。这类障碍物通常非常小且难以察觉，如果系统未能正确识别这些低反射物体，车辆可能会发生碰撞。因此，系统必须增强对这些物体的检测能力，尤其是在复杂环境中。

3. 动态障碍物的预测与避让

自动泊车系统不仅需要感知静态障碍物，还需要处理动态障碍物（如行人、其他车辆等）的避让。这要求系统具备快速反应能力和高精度的预测算法。当前的自动泊车系统虽然能够识别周围的静态物体，但在动态环境下，如何预测并避开快速移动的物体仍然是一个技术挑战。如果系统未能及时识别并避开动态障碍物，车辆就可能发生碰撞。因此，动态避障算法的精度和实时性对自动泊车系统至关重要。

2.4 OTA更新与回归测试不足

OTA（空中下载）更新技术是智能汽车中常见的功能，可以通过远程下载新版本的软件来优化车辆的功能、修复bug或提升性能。对于自动泊车系统而言，OTA更新是确保功能持续改进的有效手段。然而，OTA更新过程中如果没有进行充分的回归测试，就可能引入新的问题，导致现有功能的异常。

1. OTA更新可能引入的新问题

OTA更新通常用于解决软件中的bug，增强系统性能或引入新功能。然而，在没有进行全面测试的情况下，OTA更新可能会引入新的问题。例如，系统的新功能可能与车辆的硬件或其他系统不兼容，导致自动泊车功能出现异常。小米SU7事故中的问题很可能与近期的OTA更新有关，这个更新可能影响了路径规划、控制算法或传感器数据的处理方式，从而导致了功能异常。

2. 回归测试的不足

回归测试是软件开发中的重要环节，其目的是确保系统在更新后不引入新的问题，尤其是已经修复的老问题。然而，在自动泊车系统的开发中，回归测试的范围往往有限，无法覆盖所有可能的环境和场景。OTA更新后，如果没有进行充分的回归测试，系统可能会在某些边缘情况下出现异常，例如在狭窄的停车位或复杂的环境中，系统无法做出准确的判断，导致车辆发生碰撞。因此，为确保系统的稳定性，车企需要加强OTA更新前的回归测试，特别是对关键功能的测试，以避免新的问题引发事故。

问题解决方案与技术改进方向

3.1增强系统的可靠性与稳定性

为了防止类似的小米SU7自动泊车事故再次发生，车企需要从系统设计、传感器优化和算法调整等方面进行全面改进，提升自动泊车系统的可靠性和稳定性。以下是一些技术改进建议：

1. 增强数据融合和传感器冗余设计

自动泊车系统应该采用更多的传感器冗余设计，尤其在关键环节（如车位边界识别、障碍物检测等）应通过多传感器协作来提高可靠性。通过引入更多的传感器（如激光雷达、红外传感器等），可以减少单一传感器故障或误差导致的风险。同时，系统应能够自动识别并替代失效的传感器，确保整个系统持续高效运行。

2. 优化路径规划和动态避障算法

路径规划算法应根据不同的停车环境动态调整，避免过于简单的几何计算方法。优化算法可以根据车辆所处的环境进行调整，在狭小或障碍物密集的空间内，自动泊车系统应优先选择低风险的停车方式。此外，动态避障算法应具备实时反应能力，能够快速识别并避开动态障碍物，确保系统在复杂环境下的安全性。

3. 提升控制系统的响应速度和精度

控制系统的响应速度和精度对自动泊车至关重要。车辆在执行泊车操作时，需要精确控制转向电机、驱动电机和制动系统的输出。为了确保系统能够在任何情况下快速响应，控制系统应通过优化算法，减少延迟并提升指令执行的精度。

3.2强化测试与验证机制

为了确保自动泊车系统的稳定性和安全性，车企必须加强软件测试和验证机制，尤其是在OTA更新后。测试和验证的目标不仅是发现软件中的bug，更重要的是确保系统在复杂和动态环境中的表现。

1. 多场景、全方位的测试覆盖

测试应覆盖各种极限场景，包括但不限于狭窄停车位、复杂障碍物、动态障碍物、不同天气条件（如雨雪、雾霾等）、夜间和白天等环境。通过全面的场景测试，车企能够发现系统在各种环境下可能存在的潜在问题，并及时修复。

2. 回归测试和压力测试

每次OTA更新后，都必须进行严格的回归测试，确保新版本不会引入旧问题。特别是自动泊车这一高风险功能，回归测试的覆盖面应该广泛，涵盖所有可能的驾驶环境和操作模式。同时，压力测试也是必要的，系统应该能够在高负荷、复杂场景下稳定运行，避免出现因计算瓶颈或算法问题导致的失控。

3.3改进OTA更新机制

OTA更新是智能汽车技术不断进化的有效方式，但如果缺乏严格的管理和控制，也可能带来新的问题。以下是关于OTA更新的改进建议：

1. 分阶段更新与用户测试

在发布OTA更新之前，车企应先进行小范围的用户测试，收集反馈并验证新版本的稳定性。只有通过验证后，才能将更新推送给更多用户。分阶段推送不仅可以减小更新失败的风险，还能够及时发现潜在问题并进行修复。

2. 回滚机制与用户选择

在发生问题时，车主应能够方便地选择回滚到上一版本，特别是在发生系统故障时，回滚机制尤为重要。提供清晰的回滚路径，使车主能够在不影响安全的情况下恢复到稳定版本，是确保系统可靠性的关键。

结论

小米SU7自动泊车事件为智能驾驶行业敲响了警钟，在技术快速发展和应用普及过程中，系统稳定性和安全性更为重要。自动泊车系统的可靠性不仅依赖于硬件的性能，还与软件的优化、算法的精准度、数据融合的能力密切相关。通过加强多传感器协作、优化路径规划算法、提升控制系统精度和完善OTA更新机制，车企能够有效提升自动泊车技术的稳定性和安全性。

此次事件也提醒行业，未来的发展不仅要注重技术创新，更要重视全面的测试与验证。随着技术的不断成熟和安全保障机制的逐步完善，智能汽车将在更加复杂和动态的环境中实现安全、高效的驾驶体验，真正为消费者带来便利和安心。

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