汽车长眼睛

Dirk Gulde

自动驾驶技术的发展步伐之所以如此之快，很大程度上是因为采用了人类视力无法比拟的高性能传感器。当然，到目前为止，并非所有问题都得到了解决

人们是这样认识埃隆·马斯克（Elon Musk）的：特斯拉克服了纯电动轿车Model 3最大的生产问题。他是一个有魅力但桀骜不驯的人——去年11月初，在美国一次关于传统汽车制造商的技术播客中，他曾对最先生产电动汽车的传统汽车制造商出言不逊，认为他们在自动驾驶中处于劣势，而特斯拉远远领先这个行业的其他企业，谷歌的子公司Waymo顶多也就是与之齐名。

马斯克还提到了传统汽车制造商显得如此无能为力的原因：尽管他们对软件知之甚少，却乐于使用非常复杂的软件，并且使用了太多种类的传感器。

事实上，德国的自动驾驶汽车市场的确充斥着各种不同类型的传感器。除了摄像头之外，一辆自动驾驶汽车通常会使用六个甚至更多的雷达系统，以及至少四个激光扫描仪。与之相反，特斯拉仅在车辆前部使用一个雷达，其余的图像则通过摄像头获取，并由一台功能强大的计算机对所获得的图像进行分析。根据马斯克的说法：人类的眼睛可以与摄像头相媲美，并且人类主要依靠視觉驾驶汽车。

自动驾驶助力共享出行

而梅赛德斯和博世公司对此持有不同的意见。这两个位于德国南部的制造商将于2019年下半年在加利福尼亚州圣何塞市启动共享乘车服务，采用可自动驾驶的奔驰S级车型，通过雷达传感器和激光扫描仪创建周围环境的360°图像，并对摄像机获取的信息进行实时评估。

究其工作原理，先进传感技术的优势变得非常明显：雷达传感器发出的无线电波被固态物体反射，并作为回波被发送回传感器。根据雷达回波返回到传感器的内容，以及返回的时间长短，可以确定道路上其他车辆的位置、距离和速度。信号传播的时间越长，说明车辆越远。激光扫描仪发出光信号，其反射图像也同样被分析。

这两种传感器都属于主动型传感器，如同在大自然中发生的情况，例如，蝙蝠在夜间飞行时也是用同样原理的探测方法避免与障碍物碰撞。与之相反，摄像头属于被动型传感器，只能被动地评估周围的图像。反射的时候，既不会对所传输的信号进行比较，也不会“知道”将要发生什么，这种问题在特斯拉自动驾驶车型上已经出现过好几次：例如2016年5月在俄亥俄州发生了自动驾驶车辆与卡车相撞的事故，这也是全球首例自动驾驶汽车上的人员死亡事故。由于当时白色卡车正在转弯，遮挡了特斯拉摄像头，加上当时日照强烈，导致摄像头致盲，因此未能及时启动刹车系统。

事实上，强光或者是大面积遮挡物都会影响到前视摄像头的图像识别，这样自动驾驶就变得不那么可靠了。

到目前为止，人们认为雷达数据仅适用于测量与道路上其他车辆的距离以及其他车辆的速度，而摄像头的任务是将识别到的对象彼此区分开。对于自动驾驶汽车而言，了解路边的对象是树木还是人是非常重要的，因为人随时可能走到车道上。计算机采用人工智能和深度学习的方法进行识别，能够实时区分出数十种不同类型的对象：例如骑行者、摩托车或交通信号标识。

比人类做得更好

系统能够非常好地对图像进行分析处理，即使在没有车道标记的路段也能区分人行道和街道，因为不同路段的沥青路面发出的微光也会有细微的差别。由于视频图像的识别效果非常好，开发人员最终提出采用深度学习的算法来评估雷达获取的信息。即使雷达图像像素不高，计算机同样可以识别出不同的道路使用者。

雷达系统还有一个不容小觑的优势：由于它的无线电波可在车辆的底部和道路之间形成反射，所以能够“透过”周围的车辆感知环境，还能够识别车辆前方是否有骑车者或更大的车辆在路上行驶。这种类似 X 射线的视觉能力，将对周围环境的识别能力提升到了一个新的层次。

之前人们低估了激光扫描仪的作用能力，认为它主要提供三维环境图像，即扫描周围景观的表面结构，并对扫描到的对象进行分类。实际上，激光扫描仪可以通过激光的三维扫描对道路上各种 “飞驰” 的物体进行完整的空间呈现，远比单独的摄像头图像的精确性高。

现在，纯图像数据的处理方式也不同于几年前：摄像头拍摄的每个图像有几百万像素，而且这样的摄像头每秒都会产生20个图像，因此需要非常强大的计算机来不断进行实时分析。

在2019 年下半年，梅赛德斯和博世将在圣何塞San José推出Robotaxi 服务， 并采用S 级车型作为测试车

目标明确

埃隆·马斯克所指的风险是传统制造商的开发人员使用了过多种类的传感器，因此在软件层面上的协调与控制方法变得不那么有效。其实戴姆勒、宝马或博世等传统汽车制造商和供应商更愿意在新技术的开发上投入大量资金，以便能够在之后的量产中决定可以去掉哪些繁琐复杂的功能。

有趣的是，硅谷巨头谷歌也做了同样的事情：谷歌无人驾驶公司Waymo的研发车辆采用了三种类型的传感器。在激光扫描仪方面，Waymo最初甚至使用了军用品，其价格堪比一辆豪华级轿车。Waymo采用克莱斯勒Pacifica面包车作为测试车辆，还在车顶上配备了精心设计的360°摄像头。近期，Waymo还将在凤凰城推出Robotaxi服务（无人驾驶的出租车系统），这意味着他们比戴姆勒和博世行动更快，而后者将于2019年下半年才会在圣何塞开始试运行。

德国南部的两个制造商认为谷歌在这方面虽然遥遥领先，但并非不可超越。一方面，这个两个德国研发团队之间应该定期召开专业会议，取长补短。另一方面，谷歌选择的技术测试地凤凰城是个天气好、交通秩序也好的“理想城”。没有人担心特斯拉的专业性，现在我们唯一担心的是“不够成熟”的技术再出什么“闪失”——那会影响人们对自动驾驶技术的热情。

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