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“特斯拉的全自動(dòng)駕駛，是一個(gè)根本不準(zhǔn)確的說(shuō)法?！薄罢嬲淖詣?dòng)駕駛，需要激光雷達(dá)發(fā)揮作用。”
說(shuō)出這些話的是激光雷達(dá)公司 Luminar CEO 奧斯汀·拉塞爾，他最近在接受媒體采訪時(shí)，直言不諱地評(píng)價(jià)特斯拉的全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(FSD)，并否定純視覺(jué)方案可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。
這又是一個(gè)反對(duì)純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案的個(gè)例，但事實(shí)上，激光雷達(dá)的自動(dòng)駕駛傳感器地位已經(jīng)有所松動(dòng)。
七年前，自動(dòng)駕駛汽車(chē)走出實(shí)驗(yàn)室不久，激光雷達(dá)因其特性被人們認(rèn)為是自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的必備傳感器，因此被業(yè)界抬至神壇。不過(guò)，在激光雷達(dá)的量產(chǎn)應(yīng)用經(jīng)歷了一輪祛魅后，部分車(chē)企已站隊(duì)純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案。
純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案正得到更多人士的認(rèn)可，但這一方案在當(dāng)下依舊是一個(gè)小眾的流派，而應(yīng)用新方案的特斯拉汽車(chē)也還未進(jìn)入大眾市場(chǎng)，無(wú)法得知其實(shí)際表現(xiàn)。
在一片爭(zhēng)議聲中，新智駕邀請(qǐng)幾位業(yè)內(nèi)人士，分享他們對(duì)于純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案可行性，以及其中可能存在難題。
在多年?duì)幾h聲中，特斯拉的純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案即將應(yīng)用于量產(chǎn)車(chē)型。
特斯拉計(jì)劃，自10月起，北美、歐洲及中東地區(qū)交付的Model 3、Model Y將率先移除超聲波雷達(dá)，隨后將在全球范圍政策允許的國(guó)家推進(jìn)。此外，2023年起交付的Model X及Model S也不再配備超聲波雷達(dá)。
這意味著，特斯拉將采用只有攝像頭的純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案。據(jù)馬斯克介紹，特斯拉的純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案將采用8個(gè)攝像頭，配合視覺(jué)處理能力可實(shí)現(xiàn)360度的視野范圍，對(duì)周?chē)h(huán)境的監(jiān)測(cè)距離最遠(yuǎn)可達(dá)250米。
（特斯拉純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案介紹）
而為了彌補(bǔ)移除超聲波雷達(dá)引起的功能缺失，特斯拉將啟用基于視覺(jué)的占據(jù)柵格網(wǎng)絡(luò)（Occupancy Networks），以提供更清晰的空間定位、更遠(yuǎn)距離的可見(jiàn)性以及更強(qiáng)的物體識(shí)別能力。
對(duì)于移除超聲波雷達(dá)的原因，馬斯克給出的理由是，每輛車(chē)可節(jié)省114美元成本。
商湯絕影進(jìn)一步向新智駕解釋了特斯拉的理由。其表示，量產(chǎn)汽車(chē)對(duì)整車(chē)BOM成本非常敏感，哪怕單車(chē)降低成本10元都值得深入研究分析，更何況能省去多個(gè)傳感器。并且，視覺(jué)傳感器是所有自動(dòng)駕駛傳感器中信息最為豐富的，也是感知能力上限最高的傳感器。
而在智行者研發(fā)中心高級(jí)總監(jiān)徐成看來(lái)，純視覺(jué)方案的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也吸引了特斯拉堅(jiān)持。
徐成介紹，純視覺(jué)方案所有的數(shù)據(jù)都是圖像，因?yàn)闆](méi)有點(diǎn)云，沒(méi)有毫米波的目標(biāo)，以及超聲波雷達(dá)的回波數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)源都是單一模態(tài)，特征提取、融合會(huì)更容易一些。
此外，因?yàn)槎际菆D像數(shù)據(jù)，只需要圍繞視覺(jué)處理進(jìn)行數(shù)據(jù)積累、迭代模型，不會(huì)因?yàn)榧尤胄碌膫鞲衅鞫鴮?dǎo)致積累的歷史數(shù)據(jù)不能用，進(jìn)而需要重新積累標(biāo)注數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。
經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，超聲波雷達(dá)已經(jīng)成為汽車(chē)較為成熟的標(biāo)配傳感器，且成本較低。超聲波雷達(dá)生產(chǎn)商電應(yīng)普科技表示，目前市面的超聲波雷達(dá)單價(jià)為45元左右。
其進(jìn)一步表示：“純視覺(jué)技術(shù)方案是最經(jīng)濟(jì)的一種，但純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案也存在比較明顯的缺陷。在一些強(qiáng)光、大霧、大雨的環(huán)境下，攝像頭的綜合感知能力會(huì)極大程度受限。”
總體而言，特斯拉的感知方案經(jīng)歷了“快速瘦身”的過(guò)程，由最初不采用激光雷達(dá)，到減去毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)。特斯拉過(guò)于快速拋棄傳感器，引發(fā)了一系列讓人詬病的副作用。
自2016年起，多個(gè)地區(qū)的特斯拉電動(dòng)汽車(chē)在Autopilot模式下高速撞擊倒在路面的白色貨車(chē)，外界認(rèn)為事故原因是特斯拉電動(dòng)汽車(chē)將白色貨車(chē)的車(chē)身與天空相混淆，從而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)障礙物。
2021年，特斯拉宣布取消毫米波雷達(dá)。采用新方案的車(chē)型上市后，美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）收到關(guān)于特斯拉“幽靈剎車(chē)”的投訴量激增，投訴量由單月354起增至單月758起。
大量投訴為特斯拉引來(lái)了NHTSA的調(diào)查。今年6月，NHTSA決定對(duì) 83 萬(wàn)輛特斯拉電動(dòng)汽車(chē)展開(kāi)調(diào)查，重點(diǎn)調(diào)查部分為自動(dòng)駕駛功能 Autopilot。
不過(guò)，在僅有攝像頭作為傳感器的情況下，特斯拉曾自信地表示，新方案比多傳感器融合方案的安全性更高。
對(duì)于純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案的可行性，業(yè)內(nèi)人士有著不同的看法。
德賽西威智能駕駛輔助事業(yè)單元總經(jīng)理李樂(lè)樂(lè)曾對(duì)新智駕表示，受各種傳感器的物理限制，中短期內(nèi)不太可能僅使用一種傳感器解決所有場(chǎng)景的感知可靠性，智能汽車(chē)若需具備高度可靠的環(huán)境感知能力，一定需要多種傳感器融合以提高感知性能。
商湯絕影、智行者的多位業(yè)內(nèi)人士從長(zhǎng)期判斷，純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案具備可行性，但目前存在不少需要攻克的難點(diǎn)。
在徐成看來(lái)，純視覺(jué)方案主要有三大難點(diǎn)：
其一，可能存在近距離安全風(fēng)險(xiǎn)。
特斯拉采用360度環(huán)視攝像頭方案，其中前視相機(jī)被自身車(chē)頭遮擋，在車(chē)頭附近會(huì)存在一定的盲區(qū)；周視相機(jī)由于各自視角差異和畫(huà)面裁切導(dǎo)致近距離障礙物在畫(huà)面中不完整，容易漏檢或者給出錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；魚(yú)眼相機(jī)理論上能夠看到車(chē)身近處的目標(biāo)，但是如果障礙物太近，在魚(yú)眼相機(jī)中也無(wú)法看到全貌，難以描述障礙物的存在性和運(yùn)動(dòng)情況，從而導(dǎo)致可能存在近距離安全風(fēng)險(xiǎn)。
其二，攝像頭對(duì)不常見(jiàn)的物體可能漏檢或誤檢。
特斯拉主要通過(guò)基于深度學(xué)習(xí)的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)提高對(duì)物體的識(shí)別能力，需要將不同類(lèi)別的物體標(biāo)注后訓(xùn)練AI，最終讓AI能識(shí)別盡可能多的物體。
值得注意的是，道路上有一些不常見(jiàn)的物體如漂浮的氣球、塑料袋，或者停放的手推車(chē)等，如果特斯拉的訓(xùn)練數(shù)據(jù)中沒(méi)有標(biāo)注這類(lèi)物體，但車(chē)輛在實(shí)際行駛中遇見(jiàn)這類(lèi)物體，可能容易引發(fā)不剎車(chē)或者幽靈剎車(chē)等情況。除非特斯拉的數(shù)據(jù)包含生活中的所有元素，否則一定存在漏檢誤檢物體。
此外，攝像頭法無(wú)法識(shí)別透明物體，在特殊情況下可能因此引發(fā)事故。
其三，攝像頭獲取深度信息較難。
從探測(cè)能力來(lái)看，超聲波雷達(dá)可通過(guò)聲波回波測(cè)量距離，但特斯拉所采用的多目攝像頭無(wú)法像雙目攝像頭般獲取距離信息，只能獲取各個(gè)攝像頭看到的圖像信息，再通過(guò)深度估計(jì)網(wǎng)絡(luò)給出一個(gè)可能的深度。
此外還可基于小孔成像原理給出距離、結(jié)合自身的運(yùn)動(dòng)估計(jì)環(huán)境中障礙物的3D位置、結(jié)合多目相機(jī)對(duì)同一目標(biāo)的觀測(cè)給出可能的深度信息等方法。
不過(guò)，這些間接的深度信息獲取方法存在各種局限：
深度估計(jì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果會(huì)存在錯(cuò)誤和被欺騙的可能；
小孔成像原理需要獲取障礙物的大小，或者地平面的先驗(yàn)假設(shè)；
結(jié)合自身運(yùn)動(dòng)的方法，需要自車(chē)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
多目相機(jī)對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，需要目標(biāo)處于多目相機(jī)的共視區(qū)域。
由于這些方法的局限性，將導(dǎo)致目標(biāo)深度信息的獲取在某些情況下會(huì)變得異常困難。
目前，特斯拉的公開(kāi)內(nèi)容未包括以上問(wèn)題的解決方法，至于特斯拉的純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案是否真如其宣稱的極高安全性，還需等待實(shí)車(chē)上市。
目前而言，特斯拉堅(jiān)持的純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案是一個(gè)小眾的感知流派，近幾年越來(lái)越多車(chē)企卻成為其中一員。
集度汽車(chē)CEO夏一平曾表示，集度看好純視覺(jué)的自動(dòng)駕駛路線，目前其首款量產(chǎn)車(chē)型雖然搭載激光雷達(dá)，但并不是自動(dòng)駕駛傳感器的核心。集度汽車(chē)此后將逐漸減少雷達(dá)等感知硬件，實(shí)現(xiàn)純視覺(jué)感知。
豐田旗下子公司W(wǎng)oven Planet今年表示，將通過(guò)攝像頭采集數(shù)據(jù)，采用單一的視覺(jué)方案開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛，這一方案也將供豐田未來(lái)的量產(chǎn)車(chē)型使用。
雙方都沒(méi)有說(shuō)明將通過(guò)何種方式實(shí)現(xiàn)純視覺(jué)自動(dòng)駕駛，但它們的選擇，至少證明了純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案有著實(shí)際應(yīng)用的可能。
然而，如果純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案在中國(guó)道路交通場(chǎng)景應(yīng)用，可能面臨不小的挑戰(zhàn)。
商湯絕影介紹，中國(guó)道路特有的長(zhǎng)尾場(chǎng)景相對(duì)國(guó)外更多，比如拉貨三輪車(chē)、外賣(mài)車(chē)等交通工具較多，同時(shí)中國(guó)交通流的密度高，路面動(dòng)態(tài)目標(biāo)的軌跡更隨機(jī)，駕駛員的駕駛策略也更激進(jìn)。
此外，中國(guó)各地的交通燈、交通標(biāo)志、錐形桶、防撞柱、施工標(biāo)志等道路元素的形態(tài)也存在差異化，這些對(duì)于中國(guó)的純視覺(jué)解決方案而言都是比較大的挑戰(zhàn)。
但這并未影響商湯絕影研發(fā)視覺(jué)感知方案。商湯絕影表示，多類(lèi)別長(zhǎng)尾場(chǎng)景的快速迭代解決，需要算法供應(yīng)商有高效的數(shù)據(jù)獲取能力、數(shù)據(jù)處理能力，能夠支持感知算法的快速迭代。正因此，商湯絕影打磨通用目標(biāo)感知體系，用賦能引擎來(lái)支持長(zhǎng)尾場(chǎng)景的解決，實(shí)現(xiàn)智能駕駛能力的自演化。
無(wú)獨(dú)有偶，不久前大疆車(chē)載參與研發(fā)售價(jià)10萬(wàn)元左右，卻具備L2+輔助駕駛功能的Kiwi EV正式上市。大疆車(chē)載表示其系統(tǒng)可以僅通過(guò)在線感知實(shí)現(xiàn)ADAS核心能力，這使得主流的輔助駕駛功能可以在基礎(chǔ)的硬件構(gòu)架上實(shí)現(xiàn)ADAS功能。
大疆車(chē)載曾在相關(guān)的媒體溝通會(huì)上表示，更高階的智能駕駛體驗(yàn)不等于更高階的硬件，而是基于車(chē)型本身的定位、體驗(yàn)設(shè)計(jì)、功能需求進(jìn)行軟硬件的配置和開(kāi)發(fā)，合適的配置與成本完全可以讓廣大消費(fèi)者輕松用上智能駕駛。
除了商湯、大疆車(chē)載以外，智行者、元戎啟行等自動(dòng)駕駛公司相關(guān)負(fù)責(zé)人也表示：“純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案在中國(guó)道路場(chǎng)景應(yīng)用可行，但仍有很多問(wèn)題需要解決。”
純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案目前已有不少擁躉，但統(tǒng)觀各企業(yè)的具體做法，目前如信奉宗教般踐行該方案的勇者極少。
即便已研發(fā)視覺(jué)方案的供應(yīng)商，也有著備選方案。比如大疆車(chē)載的輔助駕駛方案根據(jù)客戶需求決定，商湯絕影也提供激光雷達(dá)感知產(chǎn)品。而公開(kāi)站隊(duì)純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案的集度與豐田，目前還未推出相關(guān)產(chǎn)品。
毫無(wú)疑問(wèn)，第一個(gè)將純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案應(yīng)用量產(chǎn)車(chē)型的特斯拉是一只出頭鳥(niǎo)，需要準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的各類(lèi)事故。而此前因取消毫米波雷達(dá)而導(dǎo)致投訴量增多，正為特斯拉招來(lái)更大的麻煩。
近日，消息稱特斯拉正在接受美國(guó)司法部有關(guān)自動(dòng)駕駛技術(shù)的調(diào)查，特斯拉或其公司高層可能收到司法部的刑事訴訟。
上一版本方案已證明失利，若更激進(jìn)的視覺(jué)方案應(yīng)用后導(dǎo)致更多事故，特斯拉應(yīng)用純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案可能遭遇更大的挫折。此時(shí)的特斯拉，更像是鋼絲繩上的舞者，前有唆使降低成本的毒蛇，后方的退路卻被自己毀壞。
更重要的是，消費(fèi)者對(duì)此方案的接受程度也是一個(gè)問(wèn)題。如果有可能，你愿意成為特斯拉純視覺(jué)自動(dòng)駕駛方案的付費(fèi)用戶嗎？
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