馬斯克的救贖 | Autopilot啟用毫米波雷達,破解半自動駕駛死結

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來源:特斯拉官網,紐約時報,techcrunch

作者:胡祥傑

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【新智元導讀】幾個月以來,特斯拉發生交通事故的新聞不絕於耳,馬斯克也曾在自己的Twitter上宣布將通過Autopilot的更新來解決汽車的安全問題。9月11日,特斯拉官網公布了新的Autopolit升級,將把毫米波雷達作為汽車感知的主力,攝像頭作為輔助。馬斯克稱這將帶來安全性3倍的提升,並且能避免此前致命車禍再次發生。不過,馬斯克稱,不會使用激光雷達。從無人駕駛汽車的發展方向來看,輔助駕駛之路的典型代表特斯拉這條路真能走通嗎?

特斯拉昨日在官方博客宣布,將發布Autopilot 8.0 自動駕駛系統,新的自動駕駛系統將更多地依賴毫米波雷達信號來進行駕駛, 此外,一些用於確保車在高速行駛過程中人對駕駛的參與的保障措施也被加入其中。

新系統將會在接下來的兩周內通過軟體更新的方式部署到特斯拉的車中,僅支持2014年10月後購買的特斯拉更新。

Autopilot 用於感知的工具包括攝像頭、毫米波雷達和感測器,此次Autopilot 8.0的發布,強調感知主力從攝像頭轉到了雷達。

本次升級內容:

  • 最大制動率提升,並且延遲時間縮短五分之一

  • 使用雷達回聲可以控制兩輛以上的車,提升反應時間

  • 搭載空中升級 8.0 版本,或使用 8.1 版本導航系統,車輛識別高速公路出口。最先在美國提供

  • 速度較慢的車輛接近車道邊緣時,汽車偏移車道超車

  • 交互界面的警告將更加明顯

  • 使用前車的信號燈,改進匯入車輛檢測

  • 在歐洲,減少右道超車的可能性

  • 提升自動道路切換的可用性

  • 如果用戶多次忽視警告,在停車前,汽車將禁止自動駕駛(Autosteer)的重新啟動

  • 自動剎車系統將幫助用戶更好地在緊急情況下剎車

  • 在手動模式下,如果車要離開主路,會對司機有所提醒,如果Autosteer沒有被激活,方向盤沒有轉動也會被檢測到

  • 隨著收集到的數據變得越來越多,汽車可以通過喚醒Autosteer來避免撞車,概率可以達到100%

  • 曲線速度採納現在使用車隊學習的道路曲線

  • 還有其他近200種小更新

  • 車禍頻發,馬斯克說新系統將帶來安全性3倍的提升

    頻繁的事故讓特斯拉飽受質疑:

  • 5月7日,在佛羅里達州Williston,一名特斯拉Model S駕駛者在使用Autopilot模式時發生事故死亡。初步報告顯示,當時在一個十字路口,在這輛特斯拉汽車的前方,一輛重型拖挂車正在左轉。特斯拉解釋,在強烈的日照條件下,Autopilot系統和司機都沒有注意到重型拖挂車的白色車身,因此沒有踩剎車。 由於拖挂車正在橫穿公路,且車身較高,這一特殊情況導致Model S從挂車底部通過時,其前擋風玻璃與挂車底部發生撞擊。特斯拉在官方博客中稱,在Autopilot模式啟用的超過1.3億英里(約合2.1億公里)行駛里程中,這是首次發生人員死亡事故。

  • 美國當地時間7月9日,一輛特斯拉ModelX在美國蒙大拿的2號高速公路上行駛,這輛車突然向右側轉向,撞向隔離護欄。乘客和駕駛員均未受傷,但ModelX右側嚴重受損。事後,該車的車主表示,事發時車輛正在使用自動駕駛功能。

  • 8月14日,一輛特斯拉Model S電動汽車在法國試駕期間突然著火。幸運的是,車上的乘客都及時下車,沒有人員傷亡。當時車內共有三人,汽車突然發出一聲巨響,儀錶盤還顯示出預警信息,警告這輛汽車的「充電功能存在問題」。在所有乘客離開車輛後不到一分鐘,汽車的右側窗戶就開始冒出濃煙,隨後汽車被火焰包圍了。

  • 8月初,北京一名特斯拉電動汽車司機發生車禍。當時這輛汽車正處於「自動駕駛」模式,但其未能避過停在左側的汽車,導致兩輛汽車損毀,但無人員傷亡。這是特斯拉電動汽車在中國出現的首起車禍。

  • 據外媒8月22日報道,特斯拉公司的Autopilot自動駕駛功能又導致了一起新的Model S電動車交通事故,所幸並未引起車主死亡。事故發生時Mark Molthan的特斯拉電動車正行駛在美國德克薩斯州的一段高速路面上,天氣狀況非常良好。但在一個彎道中,Model S的自動駕駛功能並未能識別彎道,撞向護欄並發生反彈側翻,所幸無人員傷亡。

  • 特斯拉CEO 埃隆·馬斯克說,新發布的這一系統將能防止此類事故的發生。「這不是由好變壞,而是由好到極好」,馬斯克說。「最終,這可能會帶來安全性能上3倍的提升」 。

    Autopilot 被認為是通向自動駕駛的重要一步,雖然特斯拉警告用戶說,這一技術並不能讓特斯拉實現全自動,司機必須隨時準備控制汽車。

    雖然有警告,但是不少業內人士也認為,這一系統的存在會讓消費者過度依賴自動駕駛。比如,消費者報告(Consumer Reports)就曾寫到,Autopilot 過於自動、太冒進了」。

    新系統的一個改變是,如果司機在一個小時內對要把手放在方向盤上的警告忽略次數超過3次,系統就會自動關閉,只有在車熄火重啟後,系統才能重新被激活。

    馬斯克非常積極地為Autopilot技術辯護,稱其安全性在不斷提升:如要激活系統,司機必須通過點擊屏幕進行確認。

    不久前,特斯拉與Mobileye 分手

    7月27日全球最大的高級駕駛輔助系統(ADAS)供應商Mobileye表示,當前合約期滿後,將不再為特斯拉的Autopilot自動駕駛系統提供技術支持。

    Mobileye的核心技術便是單目視覺,也就是攝像頭感知技術。早在2000年左右,比較了毫米波、激光雷達和攝像頭感測器之後,考慮到可靠性、易用性和性價比,創始人Shashua就堅定地走上了單目視覺這條路。一直以來,Shashua致力將Mobileye打造成當今ADAS的核心部件。

    本次從攝像頭轉向毫米波雷達的轉化,很有可能也是受到與Mobileye合作不順的影響。

    毫米波雷達依然有局限,但馬斯克說不會採用激光雷達

    據特斯拉的介紹,2014年10月 特斯拉在汽車中加裝雷達,作為攝像頭和圖形處理技術的一個補充。這種毫米波雷達通過發射多股電磁波探測物體,在導航上,這種技術非常複雜,因為電磁波的交互與光線探測物體有很大不同。

    Hack News上網友Animats評論說,特斯拉的雷達的是博世(Bosch)製造的,不是很舊的Bosch LRR4,就是Bosch中距離雷達。Bosch賣出的同款雷達有1000萬個,特斯拉不是唯一的客戶。 據悉,這種毫米波雷達的射程為250m。

    這一雷達對於一個完整的點雲來說還不夠,它不掃描仰角,只掃描方位角。一些修改後的模型確實有一個除主要的前光束外的上揚光束,大概在垂直5度。

    確實有一些自主的雷達會掃描3D的圖像,但是特斯拉的不是。小的雷達是相當遲鈍的。你需要為每一個目標獲得一個點,而不是很多個點,但是電子束聚焦並沒有那麼集中。更多的聚焦需要一個更大的天線陣列。

    毫米波導引頭具有體積小、重量輕和空間解析度高的特點,毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強,具有全天候(大雨天除外)全天時的特點。但是,大雨對毫米波的影響非常大,而且毫米波是最重要的雷達頻段,在很多場合受到的干擾較大。

    「使用雷達來自動減速並停車有一個很大的難題,那就是如何避免錯誤的警告」,馬斯克在特斯拉官網的博客中寫到。「如果你可能要撞上某些巨大又堅固的物體,及時地踩下剎車是非常重要的,但是如果你面對的只是一個可樂罐的話,就沒有必要了」。

    根據馬斯克的說法,其中一種解決方案是, 利用特斯拉汽車彼此之間的溝通能力,共享每輛汽車對道路情況的解讀。「這種聯網效應可以讓汽車幾乎百分之百地準確剎車,即便是在能見度為零、高速路上忽然天降UFO的情況下」,馬斯克寫道。

    特斯拉決定更新自己的雷達軟體,說明馬斯克已經下注,認為雷達在幫助汽車導航上是非常有效的。其他做全自動駕駛的互聯網公司,比如谷歌,依賴的是一種名叫激光雷達(lidar)的技術,這與毫米波雷達很像,但是使用的是激光。馬斯克在博客上說,他不會用激光雷達,因為激光雷達與毫米波雷達二者的能力不一樣。

    激光雷達採用主動測距法,接收到的是物體反射回的激光脈衝,從而使得激光對環境光的強弱和物體色彩差異具有很強的魯棒性。但是,成本較高,現在成本在7萬到8萬美元以上。

    特斯拉要改變的,也許是半自動駕駛的一個死結

    目前,無人駕駛世界有兩大道路,一種是通過半自動駕駛通往全自動駕駛,一種是直接開發全自動的無人駕駛。前一種道路,以特斯拉為典型,眾多傳統汽車廠商也在紛紛嘗試。走第二種道路的則以谷歌和百度為主要代表。

    特斯拉Autopilot最近受到的爭議漸漸暴露出半自動駕駛的一個幾乎不可能解決的問題:半自動駕駛的「度」在哪裡?駕駛員要怎麼樣在「自動」和「手動」中進行切換?如何對自己駕駛時的安全狀況作出準確判斷?

    一些駕駛員承認,Autopilot的成功讓他們對自身的安全產生了誤判。「我看手機的次數變得更加頻繁了」,一名特斯拉的用戶Jason Hughes7月份在接受《華爾街日報》的採訪時說,「在我看來,人們對於特斯拉的自動駕駛功能過於自信了,他們誤認為這一技術很神奇,但是除了感測器提供的信息,它一無所知」。.

    馬斯克顯然也認可這種說法,他在博客中說,比起新手,老司機在使用Autopilot上發生事故的可能性更大。

    在司機手離開方向盤時間過長的情況下,目前的系統會根據駕駛條件對司機提出警告,如果司機沒有反應,車自己會減速。一些用戶在一個小時內忽視警告的次數多達10多次,馬斯克說。

    「不需要控制汽車的,這讓司機非常舒服,所有他們不斷忽略警告」,他說,「我們真的希望改變這種情況」。正如本次Autopilot更新列表中提到的那樣,加強對司機的警告已經變成一個重點,但是,僅有警告顯然是不夠的。

    馬斯克的焦慮和特斯拉最後的機會

    除了特斯拉不斷發生事故,在安全問題需要作出回應。馬斯克還因為提出特斯拉與SolarCity的併購而飽受爭議,因為他是SolarCity的董事長,9月1日馬斯克旗下太空探索公司SpaceX的火箭意外發生爆炸。

    特斯拉財報透露,今年第二季度,該公司虧損2.93億美元,比去年同期虧損額擴大近60%。而造成虧損的重要原因,仍是產能不足,無法及時交付客戶訂單。特斯拉曾預計,2016年最少要交付8萬輛汽車給客戶。按照常理,其今年上半年的出貨量應達到或接近4萬輛,然而實際出貨量僅約2.9萬輛,顯然未達到預期目標。

    近日,馬斯克在給員工的郵件中寫道:「第三季度將是我們向投資者展示特斯拉在 Model 3 全面生產前能夠實現正現金流並且盈利的最後機會。」


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