自動(dòng)駕駛成像技術(shù):3D成像or2D相機(jī)

3D 成像通常被稱為自動(dòng)駕駛的先決條件，去年英特爾卻收購了Mobileye，后者是2D 相機(jī)系統(tǒng)的專家，芯片巨人是否買了一個(gè)過時(shí)的技術(shù)?還是說 2D 相機(jī)系統(tǒng)依然是自動(dòng)駕駛中保持?jǐn)?shù)據(jù)可控的必要步驟?

提到汽車產(chǎn)業(yè)，沒有汽車廠商能避開 Mobileye 這家公司。“我們?cè)谧詣?dòng)駕駛領(lǐng)域處在領(lǐng)先地位，”Amnon Shashua 自信地說道，這位 IT 專家在 1999 年創(chuàng)立了 Mobileye。如今，Mobileye 在全球汽車廠商的合作伙伴已經(jīng)高達(dá) 27 家。

不過，Mobileye 合作伙伴名單上少了一個(gè)名字——特斯拉。去年，一輛特斯拉 Model S 在 Autopilot 模式下遭遇了致命車禍，隨后 Mobileye 宣布與特斯拉分手，而在那輛 Model S 上沒能探測(cè)到卡車的攝像頭系統(tǒng)就來自 Mobileye。這次事故并非偶發(fā)，因?yàn)橹淮钶d單目攝像頭的 EyeQ3 芯片本來就能力有限。

英偉達(dá)的方式：大幅提升計(jì)算能力

對(duì) Elon Musk 來說，自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展還是不夠快。特斯拉的粉絲都在翹首以盼 Autopilot 2.0，這一版本的系統(tǒng)將大幅提升多項(xiàng)自動(dòng)駕駛功能，而特斯拉的合作伙伴也換成了英偉達(dá)。這家以顯卡聞名的公司開發(fā)了價(jià)值數(shù)千美元的 PX2 計(jì)算平臺(tái)，其處理能力是此前系統(tǒng)的 40 倍，一次能搞定 8 顆傳感器(相機(jī)、雷達(dá)和超聲波傳感器)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

值得注意的是，英偉達(dá)的解決方案也是自動(dòng)駕駛兩大門派之一，它的理念是通過強(qiáng)大的計(jì)算能力處理不斷增大的數(shù)據(jù)量。

在法律領(lǐng)域，全自動(dòng)駕駛依然是一片空白，無論歐洲還是美國都只在法律上認(rèn)可 Level 2 級(jí)別的駕駛輔助系統(tǒng)。

最近，德國議會(huì)也在爭論是否批準(zhǔn)更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛，雖然該草案有許多問題亟待解決且審議時(shí)間短，但最終還是順利通過。

這就意味著，這些車輛很快就能短暫地接管方向盤(Level 3)。只要對(duì)道路交通法規(guī)進(jìn)行相應(yīng)修改，未來駕駛員就會(huì)像飛行員一樣，在飛行時(shí)負(fù)責(zé)監(jiān)控自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。這項(xiàng)法案的通過也成了一針強(qiáng)心劑，無論汽車廠商還是科技公司都開始加速自家自動(dòng)駕駛車輛上路的速度。

*英偉達(dá) PX2 平臺(tái)

用上 PX2 平臺(tái)后，特斯拉已經(jīng)在許多方面滿足了 Level 3 的要求，不過特斯拉依然缺乏設(shè)計(jì)周密的安全概念來應(yīng)對(duì)故障出現(xiàn)時(shí)的場(chǎng)景。

“在 Level 3 以上的場(chǎng)景中，我們需要在電子轉(zhuǎn)向、動(dòng)力供應(yīng)和剎車等方面獲得一定安全冗余。”寶馬自動(dòng)駕駛部門工程師 Elmar Frickenstein 說。“此外，我們還需要 26 個(gè)不同的傳感器，包括相機(jī)、雷達(dá)和激光雷達(dá)等。”眼下，特斯拉的 Autopilot 2.0 系統(tǒng)依然保留 Level 2 級(jí)別的功能，它會(huì)更加舒適，但明年德國的汽車廠商會(huì)在這一基礎(chǔ)上增加更多功能。

Mobileye 的方式：保證數(shù)據(jù)量可控

據(jù)了解，在自動(dòng)駕駛市場(chǎng)，特斯拉、Uber 和 Lyft 都有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，不過 Amnon Shashua 認(rèn)為這樣的說辭未免有些過于簡單。

Shashura 代表了自動(dòng)駕駛界另一撥思潮：盡可能多搜集數(shù)據(jù)且對(duì)其進(jìn)行有效管理。“在搜集數(shù)據(jù)上有兩種方式，一種是簡單的搜集，但這種方式并不正確，Mobileye 的方式則是第二種方式。”Shashua 在最近的博世科技世界大會(huì)上說道。

Shashua 反對(duì)那種只靠大量數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的做法。“硅谷就在走這條道路，它們的原型車研發(fā)實(shí)在太快了。利用 3D 成像技術(shù)，即使是只有 10 名工程師的新公司也能在半年內(nèi)快速拿到大量數(shù)據(jù)。”56 歲的數(shù)學(xué)大神 Shashua 說道。

*英特爾、Mobileye 與寶馬結(jié)成同盟

Shashua 毫不猶豫的將這種依靠昂貴激光掃描儀“炫技”的方式看作死路一條。即使是最早涉足該領(lǐng)域的谷歌，在實(shí)踐中也只有判斷交通信號(hào)燈時(shí)使用攝像頭，其他則已經(jīng)全面 3D 化。不過，這種處理方式的先決條件是自始至終都能用高精地圖來定位車輛。

“通過這種地圖，車輛無需看到各種標(biāo)線就能找到路。”不過，高精地圖的繪制是用大量金錢堆砌出來的，因此即使從長遠(yuǎn)目光來看，想將全世界每條道路都繪制成高精地圖也不太現(xiàn)實(shí)。從資金的角度來看，將高速公路 3D 地圖化較為現(xiàn)實(shí)。Shashua 表示：“想讓自動(dòng)駕駛技術(shù)走上正軌，首先必須降低成本并讓它創(chuàng)造真正的經(jīng)濟(jì)效益。”

2D 相機(jī)系統(tǒng)能降低計(jì)算工作量

鑒于以上問題，Mobileye 選擇繼續(xù)將“落后”的 2D 相機(jī)系統(tǒng)看作自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)。“相機(jī)是唯一能看清道路和各種物體的傳感器，它能認(rèn)出道路的輪廓和紋理。”Shashua 解釋道。

除此之外，使用三角測(cè)量法后，相機(jī)系統(tǒng)還能判斷車輛在兩個(gè)精確測(cè)量錨點(diǎn)間的位置。在相對(duì)簡單且低價(jià)的 2D 層級(jí)，我們依然能完成相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，同時(shí)工程師還能將雷達(dá)和超聲波數(shù)據(jù)加入其中。因此，計(jì)算工作依然能保持在可控狀態(tài)。

對(duì)于那些喜歡化繁為簡的廠商來說，這樣就不用將“計(jì)算性能怪獸”平臺(tái)當(dāng)成自家車輛的標(biāo)準(zhǔn)了。

*自動(dòng)駕駛汽車要搭載大量傳感器

眼下，各家廠商都忙著將人工智能納入自家車輛的道路規(guī)劃功能中。“駕駛是個(gè)多主體的游戲，不過人這個(gè)主體卻很激進(jìn)，而且免不了會(huì)犯錯(cuò)誤。”Shashua 說。

在博世科技世界大會(huì)上，他展示了一段自動(dòng)駕駛車輛在擁堵的高速路進(jìn)出口連續(xù)變道的視頻。“道路規(guī)劃需要特殊的人工智能，因?yàn)槊看挝腋淖?lsquo;駕駛策略’，就會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，因此數(shù)據(jù)需要重新進(jìn)行搜集。”

算法要充分理解周邊環(huán)境

自動(dòng)駕駛汽車不會(huì)總在一個(gè)環(huán)境模型中行駛，因此只是簡單的搜集大量傳感器數(shù)據(jù)可不行，而縱觀現(xiàn)有的輔助駕駛系統(tǒng)，能貫徹這一理念的并不多。汽車在自動(dòng)駕駛時(shí)，對(duì)車輛狀態(tài)和周圍環(huán)境有一個(gè)清晰的理解更加重要，只有這樣才能在快速變化的情況下做出正確的判斷。

依靠自家的實(shí)時(shí)算法，Mobileye 已經(jīng)在業(yè)界創(chuàng)下了性價(jià)比之最，而這恐怕是英特爾真正垂涎的。

無論哪個(gè)級(jí)別的自動(dòng)駕駛，系統(tǒng)都必須“先知先覺”，這樣才能處理越來越復(fù)雜的情況。“它必須能明白自己到底看到了什么并預(yù)測(cè)下一步的動(dòng)作，我們將這種能力稱之為‘意識(shí)增強(qiáng)’，它也是人工智能在城市交通中的落腳點(diǎn)。”Shashua 說。

Shashua 將這一困難稱為“殺手”，在這一方面，我們還有許多未知問題沒能解決。什么時(shí)候 Level 3 級(jí)別的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能經(jīng)受城市交通的考驗(yàn)了，我們才能讓 Level 2 系統(tǒng)在高速公路上提供足夠舒適的體驗(yàn)。只有做到了這一點(diǎn)，Musk 的洛杉磯至紐約全自動(dòng)駕駛旅程才能正式成行。