雷鋒網(wǎng)按：本文是激光雷達技術(shù)全景系列文章的第一篇。本系列首發(fā)雷鋒網(wǎng)，來自公眾賬號嘯語，原創(chuàng)技術(shù)觀察，寫給萬分之一的創(chuàng)新者。

傳送門：

一、特斯拉Autopilot系列事故最詳細梳理

二、廉價化激光雷達的希望：MEMS激光雷達 vs 固態(tài)激光雷達

三、激光雷達存廢之爭—技術(shù)路線盤點

四、論未來出行的商業(yè)模式

特斯拉的 Autopilot 本質(zhì)上是輔助駕駛技術(shù)，但是一些司機抱有過高信任，由此導(dǎo)致了一系列事故，創(chuàng)造了自動駕駛領(lǐng)域的大部分頭條新聞。美國汽車工程師協(xié)會（SAE）將自動駕駛分為了從1到5的5個級別，以區(qū)分輔助駕駛和無人駕駛技術(shù)，大部分文章談到這條就結(jié)束了。

要了解自動駕駛的未來，我們先回顧一下新聞。

• 特斯拉Autopilot系列事故盤點

2015年10月14日，特斯拉公布7.0版本軟件，為已經(jīng)售出的特斯拉Model S開啟了Autopilot功能，出盡風(fēng)頭，并且被《麻省理工科技評論》評為“2016年十大突破性技術(shù)”。

2016年1月20日，京港澳高速河北邯鄲段，特斯拉Model S撞上一輛正在作業(yè)的道路清掃車，交警判定負有事故主要責(zé)任的司機高雅寧死亡。死者家屬起訴特斯拉索賠1萬元，理由是營銷過程中存在誤導(dǎo)行為，而不是特斯拉的產(chǎn)品漏洞。（這次事故直到2016年9月14日才由中國中央電視臺曝光） 

2016年5月7日，美國弗羅里達洲的Joshua Brown開著一輛自動駕駛模式的Model S，超速撞到正在垂直橫穿高速的白色拖掛卡車，車頂被削平，駕駛員死亡。事發(fā)時車速74mph，而該路段限速65mph。Joshua Brown從海豹六隊退役之后，開了一家互聯(lián)網(wǎng)公司，上傳的Autopilot測試視頻曾經(jīng)被Elon Musk轉(zhuǎn)載，觀看次數(shù)幾百萬。

對于這次事故，各路專家都給出了諸多可能的解釋，例如：

• Musk本人的Twitter：雷達精確的測算了出了前方有一個巨大的障礙物，但是因為卡車過大的反射面積以及過高的車身，從毫米波雷達的角度來看，它更像是一個懸掛在道路上方的交通指示牌/橋梁/高架路，因此被忽略了。

• 長焦鏡頭無法看見整個車輛，所以誤認為飄在天上的云。

• 天空太亮，攝像頭對于大面積白色物體很難從圖像中提取特征點。

• 超聲波雷達測量距離過短（2米左右），在高速行駛中沒有任何反應(yīng)時間。

這次事故的關(guān)注度最高，而另外幾次事故雖然沒有死亡，但是對于特斯拉的打擊更嚴重，因為以上借口完全無效。

2016年5月底在瑞士的事故：Autopilot模式Model S的前方，一輛汽車變道，避讓一輛靜止貨車。Model S似乎檢測到前車變道而輕微加速，但是沒發(fā)現(xiàn)靜止貨車，因此輕微加速地撞向了貨車。

這次撞到的靜止貨車不是大面積白色，而是藍色和黑色，并且有復(fù)雜圖案，也就是說特斯拉似乎可以撞上任意顏色和形狀的靜止障礙物。

在這次事故之后，前谷歌深度學(xué)習(xí)創(chuàng)始人吳恩達在Twitter表示 

It's irresponsible to ship driving system that works 1,000 times and lulls false sense of safety, then... BAM!。（提供1000次正常，但給人虛假安全感的駕駛系統(tǒng)是不負責(zé)任的）

2016年8月3日，中國的 Qunar_大羅納爾多駕駛的Autopilot模式Model S再次撞到了停靠在路邊的故障車。程序員車主投訴特斯拉公司夸大自動駕駛儀功能誤導(dǎo)買家，涉嫌虛假宣傳后，特斯拉在其中國官網(wǎng)上刪除了“自動駕駛”、“無人駕駛”等字眼，改稱“Autopilot 自動輔助駕駛”。特斯拉公司發(fā)言人表示：“特斯拉正不斷對各方面進行改進，包括翻譯方面。過去幾周，我們正在努力解決跨語言產(chǎn)生的差異。這個時機與當(dāng)前事件或相關(guān)報道無關(guān)。”

2016年8月7日德克薩斯州的Mark Molthan駕駛的Model S在處于Autopilot模式時偏離公路并撞上路邊的護欄，他表示“Autopilot給了你安全的錯覺。我不準備充當(dāng)一個試飛員。汽車沒有發(fā)現(xiàn)彎道，直接沖上了護欄，而且并沒有停下來—— 實際上在第一次撞上護欄后，它仍繼續(xù)加速?！?/strong>雖然車主沒有打算起訴特斯拉，但他的保險公司Chubb Ltd.可能會起訴。 

2016年9月28日在德國，一輛特斯拉汽車與旅游大巴發(fā)生車禍，無人死亡，特斯拉公司認為事故不可避免，與Autopilot無關(guān)。

德國交通部部長要求特斯拉停止使用“Autopilot”這個詞，為此特斯拉聘請了第三方調(diào)查公司對于車主進行調(diào)查，結(jié)果98%的受訪車主都明白他們在啟動Autopilot之后還要繼續(xù)保持對汽車的控制?？紤]到特斯拉已經(jīng)累計銷售十幾萬輛，那么也就是說有2%，也就是幾千名車主在事故接連不斷的半年之后，仍然可能會對自己和他人的安全造成威脅。

這幾千名過分勇敢的小白鼠可能造成什么后果呢？2016年11月16日，投資人和內(nèi)容創(chuàng)業(yè)者李笑來老師在一篇閱讀量達到4萬的文章中提到他利用特斯拉的自動輔助駕駛功能在 “甚至開始在路上“寫”文章了” ，特斯拉中國區(qū)如果還沒請李笑來老師更正這個危險的示范，就太欠缺嗅覺了。 

除了上面的中國區(qū)虛假宣傳爭議之外，特斯拉的 Autopilot 還惹上了事故之外的幾個麻煩：

• 正在調(diào)查事故的美國國家公路交通安全管理局（NHTSA），表示特斯拉要求客戶簽署的保密協(xié)議可能會妨礙調(diào)查。對此特斯拉在博客的解釋是：要求用戶簽訂的“Goodwill Agreement”，目的是防止特斯拉給客戶折扣或者免費保修在法庭上對公司不利，協(xié)議并沒有提到NHTSA或者政府，后來特斯拉修正了協(xié)議的措辭。

• 美國證券交易委員會（SEC）正在調(diào)查特斯拉是否違反證券法規(guī)，因為特斯拉公司以及Musk本人在5月18,19日出售了一批特斯拉公司股票，但并未將5月7日的Autopilot致死車禍向投資者及時進行公開披露。對此特斯拉在博客的解釋是：特斯拉公司在5月16日把事故告訴NHTSA僅為了通報事實。特斯拉調(diào)查員5月18日到達事故現(xiàn)場并回收車載數(shù)據(jù)，5月最后一周才完成公司內(nèi)部調(diào)查。

• 律所Hagens Berman在組織對于特斯拉 Autopilot 2.0 未實現(xiàn)承諾功能的集體訴訟，該事務(wù)所曾經(jīng)起訴大眾和梅賽德斯。

以上幾次車禍大部分是撞了靜止車輛或者障礙物，弗羅里達事故中，垂直于特斯拉前進方向的拖車，在攝像頭來看也是靜止的，距離判斷錯誤，所以特斯拉或Mobileye面對靜止障礙物有識別缺陷，如果有激光雷達參與，至少不會加速撞上。特斯拉的系列車禍一次又一次證明了Mobileye攝像頭識別的局限性，以及傳感器融合并不是讓程序員加班一兩個月就能讓電腦學(xué)會的，那么我們接下來看看特斯拉是如何應(yīng)對事故的：

2016年7月17日，Musk在Twitter表示正在與其雷達供應(yīng)商博世公司合作，改進雷達軟件。"Btw, want to thank both Bosch and MobilEye for their help and support in making Autopilot better. Please direct all criticism at Tesla.” 通俗地說是：博世和Mobileye的小伙伴都幫了大忙，事故不是他們的責(zé)任，我們一家來背鍋。雖然Musk承認特斯拉沒用好毫米波雷達，把責(zé)任自己攬下來算是口頭給Mobileye面子，但是這個解釋更體現(xiàn)了攝像頭的局限。

2016年7月26日Mobileye宣布停止與特斯拉的未來合作，Mobileye 認為他們的產(chǎn)品功能本來就是有限的，是特斯拉激進的權(quán)限開放和宣傳導(dǎo)致車主的使用超出了功能極限。

2016年8月25日，特斯拉對于Autopilot漲價500美元，由原來的2500美元上調(diào)至3000美元。司機們給特斯拉的beta版軟件提供數(shù)據(jù)，特斯拉非但不給補貼，在系列事故之后漲價而不是退款，這個動作確實很有個性?！巴丝顚τ贛usk很難接受，于是就用早買占便宜來安撫小白鼠用戶”，對于這次小漲價，以上解讀并不容易否定。

2016年9月11日，特斯拉宣布Autopilot的 v8.0固件升級，“用雷達看世界”，把視角不足的毫米波雷達作為汽車感知的主力，攝像頭作為輔助，特斯拉官方博客的原話是雷達作為主傳感器，并且無需攝像頭進行圖像識別確認（can be used as a primary control sensor without requiring the camera to confirm visual image recognition.），說得如此斬釘截鐵，我們可以認為特斯拉對于利用現(xiàn)有硬件在短時間內(nèi)搞定圖像識別或者傳感器融合已經(jīng)徹底不抱希望。

此外特斯拉還將建立Autopilot“懲罰機制”，如果司機在一個小時內(nèi)對要把手放在方向盤上的警告忽略次數(shù)超過3次，系統(tǒng)就會自動關(guān)閉，只有在車熄火重啟后，系統(tǒng)才能重新被激活。后來的限制更加嚴格：“即使在自動駕駛中，駕駛員也需要雙手緊握方向盤。當(dāng)駕駛員的雙手離開方向盤幾秒鐘后，系統(tǒng)便會自動報警；如果警告被忽視的話，Autopilot將自動退出?！?/span>

通過功能縮水，我們可以預(yù)測，未來Autopilot責(zé)任事故會很少發(fā)生，因為駕駛員被迫緊握方向盤，所以發(fā)生任何事故都無法指責(zé)Autopilot（其實歷次Autopilot事故的責(zé)任原本都是司機的，只不過以前特斯拉過于激進，沒有限制司機放手而引發(fā)了爭議）。

2016年9月16日，Mobileye 補刀：Elon Musk曾向Mobileye保證，在使用Autopilot時，駕駛員不會被允許雙手離開方向盤。然而，最終結(jié)果并非如此。Mobileye表示，在2015年5月兩家公司的產(chǎn)品規(guī)劃溝通過程中，該公司曾就特斯拉系統(tǒng)的安全性表達過關(guān)切。 

2016年10月19日（臨時安排發(fā)布又跳票兩天之后），Musk宣布所有的特斯拉新車將標配“具有全自動駕駛功能”的硬件系統(tǒng)——Autopilot 2.0，包括8個攝像機、12個超聲波傳感器以及一個前向探測雷達，比上一代快了40倍的英偉達GPU運行特斯拉自研神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最終將實現(xiàn)SAE 5級自動駕駛。升級的結(jié)果是新系統(tǒng)從3000美元漲到了8000美元（未來解鎖可能會更貴）。

總結(jié)：

在上述系列事故發(fā)生之前，Elon Musk一向認為激光雷達并不適合汽車場合，被動光學(xué)手段（俗稱攝像頭）加一個前向雷達就足夠了。他澄清并不對激光雷達抱有偏見，SpaceX在龍飛船與國際空間站對接時候會使用激光雷達，然而他認為激光雷達在自動駕駛并不必要。

“I don’t think you need LIDAR. I think you can do this all with passive optical and then with maybe one forward RADAR.”

事故發(fā)生之后，Musk仍然認為現(xiàn)有的硬件技術(shù)完全滿足無人駕駛要求，2019年可以實現(xiàn)完全自動駕駛，10-15年內(nèi)，大部分正在使用的轎車、卡車都會被自動駕駛車替換，并且仍然表達對激光雷達的否定，加強了對毫米波雷達的重視。然而以上事故，理應(yīng)引起自動駕駛領(lǐng)域激光雷達重要性的討論：

被動視覺早于主動雷達的狀況，在歷史上也曾經(jīng)出現(xiàn)：著名美國心理學(xué)家伯爾赫斯·弗雷德里克·斯金納在二戰(zhàn)時，曾研究過利用訓(xùn)練過的鴿子控制的精確制導(dǎo)炸彈。當(dāng)時的雷達技術(shù)剛剛起步，無法制導(dǎo)，所以由彈頭容納3只鴿子，通過喙啄擊屏幕控制炸彈，當(dāng)三只鴿子出現(xiàn)分歧時，少數(shù)服從多數(shù)。大家都能想象訓(xùn)練困難，所以最終被成熟的雷達技術(shù)所取代。

用現(xiàn)在自動駕駛和人工智能領(lǐng)域的時髦術(shù)語來描述，這就是二戰(zhàn)時期的 “多目攝像頭被動光學(xué)導(dǎo)航，由低功耗的超大規(guī)模生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)進行控制，三重冗余設(shè)計，妥妥的五級自動駕駛（只不過交管部門管不到）”。用更加聳人聽聞的說法，這就算自主殺人的機器人了（雖然完整動物塞進去和用缸中之腦控制導(dǎo)彈本質(zhì)上是一樣的）。

雖然如今的車用攝像頭性能大概能追上鴿子的眼睛，訓(xùn)練電腦比訓(xùn)練鴿子先進很多，但是我很好奇哪家的車載人工智能優(yōu)于鴿子。區(qū)分貓狗或者診斷癌癥照片的時候，用計算機視覺是責(zé)無旁貸的。但是要判斷障礙物距離，激光雷達顯然更可靠。激光雷達成本降低之后，深度學(xué)習(xí)的價值可能縮水。

條件允許主動傳感的時候，為什么要被動呢？

未完待續(xù)……

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