自2013年特斯拉推出Model S以來,電動汽車市場快速膨脹。有人認為,在不久的將來電動汽車銷量將會超越汽油汽車,越來越多的廠商擁抱電動汽車。伴隨著電動汽車的發(fā)展,還有一種技術(shù)也漸漸流行起來,它就是Autopilot(自動駕駛系統(tǒng),自動輔助駕駛系統(tǒng))。
雖然特斯拉一再強調(diào)Autopilot很可靠,但消費者仍然保持懷疑。到底Autopilot準(zhǔn)備好了嗎?美國知名自媒體博客平臺Medium的一篇文章稱,頻發(fā)的事故表明,沒有激光雷達傳感器的特斯拉Autopilot,遠未到達完美的地步。
Autopilot的基本原理
在理解Autopilot到底有什么問題之前,我們先要了解一下它的基本原理。制造商不同,開發(fā)的輔助駕駛系統(tǒng)也不同,但是廠商基本上依靠4種傳感器,將它們?nèi)诤显谝黄穑鼈兎謩e是:超聲波傳感器、雷達傳感器、激光雷達傳感器、攝像頭。
——超聲波傳感器
超聲波傳感器以特定頻率發(fā)射聲波,它高于人類耳朵的聽力范圍,聲波碰到物體返回,傳感器借此測出距離。聽起來超聲波傳感器有點像蝙蝠。
在輔助駕駛系統(tǒng)中,超聲波傳感器并非萬能,因為它的偵測范圍比較小,大約只有8米。如果是自動泊車,就可以用超聲波傳感器完成。
——雷達傳感器
雷達傳感器的運作方式與超聲波傳感器相似,但它發(fā)出的不是聲波而是無線電波。雷達傳感器既可以測量距離,也可以測速(對象相對于汽車的速度),這些測量都是實時進行的。
與超聲波傳感器相比,雷達傳感器的偵測距離更遠(約為200米)。不只如此,雷達傳感器還可以在糟糕的天氣環(huán)境中使用,下雨、有霧都沒有關(guān)系,所以雷達傳感器比超聲波傳感器更實用。
雷達傳感器不完美,它無法判斷對象的尺寸。一般來說,自適應(yīng)巡航控制與避碰系統(tǒng)會用到雷達傳感器。
——激光雷達傳感器
激光雷達傳感器向特定物體發(fā)射激光,激光返回,測量之后就能確定距離。激光雷達傳感器的運行方式如同超聲波、雷達傳感器,但它用的是激光,不是聲波或者無線電波。激光雷達傳感器既可以測距,也能給周邊環(huán)境繪制3D圖像,從而確定對象的形狀,精準(zhǔn)度極高。
相比上面的傳感器,激光雷達更優(yōu)秀,用在無人駕駛汽車上很好。盡管如此,激光雷達也有缺點。給汽車裝備激光雷達傳感器,如果想擁有360度視角,系統(tǒng)成本最高可達8萬美元。在極端天氣下激光雷達表現(xiàn)不好。
廠商開發(fā)無人駕駛汽車時,一般會將激光雷達系統(tǒng)裝在車頂,看起來不是很漂亮,這也算是一個缺點。
——攝像頭傳感器
無人駕駛汽車離不開攝像頭,攝像頭的運行就像人的眼睛。簡單來說,上述三種傳感器做的事攝像頭都能做,比如測距、偵測對象、丈量尺寸,除了這些攝像頭傳感器還有其它優(yōu)點,比如能識別公路標(biāo)識、車道線。
還有,高清攝像頭可以區(qū)別什么是行人、什么是汽車。正因如此,無人駕駛汽車離不開攝像頭。不過要想讓攝像頭發(fā)揮作用,需要有高超的機器視覺技術(shù)作為支撐。
汽車可以用攝像頭測量距離,但是如果單靠攝像頭,做其它的事會有些困難。想讓攝像頭理解周圍世界,不能沒有AI和機器學(xué)習(xí)。簡單來說,攝像頭傳感器的效率高低取決于算法。如果算法有問題,攝像頭傳感器的作用就會大打折扣。
特斯拉的問題在哪里?
幾乎所有汽車制造商在開發(fā)無人駕駛系統(tǒng)時都會用到激光雷達,但特斯拉是個例外。特斯拉汽車只引進了超聲波傳感器、雷達、攝像頭,沒有激光雷達。
2019年馬斯克談到激光雷達時表示,依賴激光雷達是徒勞的,這種策略注定會失敗。行業(yè)將四種傳感器融合在一起,但特斯拉汽車沒有激光雷達,它高度依賴AI、機器學(xué)習(xí)。
從理論上講,當(dāng)Autopilot使用者增加,特斯拉就能獲得更多信息,對真實世界的駕駛環(huán)境會有更多了解,到時Autopilot應(yīng)該會更上層樓。
Autopilot先進嗎?先進。完美嗎?不完美。我們分析一下特斯拉車禍?zhǔn)录湍芨Q見端倪。
2020年6月,一輛特斯拉汽車在臺灣發(fā)生事故,當(dāng)時Model 3汽車撞上一輛卡車,事發(fā)時Autopilot是打開的,但卡車是靜止的,一般來說Autopilot識別靜物應(yīng)該是很容易的,但這次出了問題。對于如此明顯的“物體”,為什么系統(tǒng)沒看見?沒有人知道。有人認為,Autopilot可能將卡車看成了公路標(biāo)志或者橋梁。
無論怎樣,這起事故向我們證明Autopilot不完美,有些缺陷是已知的,有些是未知的,如果特斯拉想贏得大家的信賴,必須先解決好問題。特斯拉警告用戶,不論有沒有啟用Autopilot,雙手都要放在方向盤上。特斯拉系統(tǒng)意義重大,但我們并不能斷定它一定會成為無人駕駛最終贏家。
2020年2月,特斯拉無人駕駛技術(shù)部門高管Andrej Karpathy曾坦言,Autopilot的確面臨一系列挑戰(zhàn),例如,如果將警車停在路邊,打開閃光燈,Autopilot很難識別。Karpathy說:“對于這一場景我們還要好好研究?!?
雖然不斷發(fā)生事故,美國也不斷發(fā)起調(diào)查,但馬斯克推廣Autopilot的速度并沒有放慢。最近馬斯克發(fā)消息稱:“FSD Beta V9.0快要準(zhǔn)備好了,這是一個巨大的進步,處理角落事例和糟糕天氣時會更好。”
特斯拉還鼓吹說現(xiàn)在公路上有100萬車特斯拉汽車正在行駛,它們不斷收集圖像數(shù)據(jù),Autopilot一直在進步。盡管如此,有一個事實要注意:目前還不能完全信任Autopilot。
馬斯克有沒有冒進?可能真的有。特斯拉將“無人駕駛”這一術(shù)語用濫了,Waymo甚至用“自主駕駛系統(tǒng)”來替代,其它所有汽車商都沒有跟著特斯拉的路線前進,這難道不能說明一些問題嗎?
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