揭秘馬斯克推進自動駕駛願景歷程:攝像頭真能媲美眼睛嗎?

12月7日消息,據外媒報道,對於電動汽車製造商特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)來說,他對自動駕駛汽車的願景與旁人截然不同。他認為只需要使用攝像頭追蹤周圍環境,就能實現真正的全自動駕駛,攝像頭就像是人類的眼睛。然而,許多接受採訪的前員工表示,在特斯拉開發自動駕駛輔助系統以實現馬斯克願景的過程中,反而可能危及到汽車的安全性。

揭秘馬斯克推進自動駕駛願景歷程:攝像頭真能媲美眼睛嗎?

馬斯克幫助創立電動汽車公司特斯拉時,曾承諾它代表着駕駛的未來,這句話也始終展示在該公司的網站上。馬斯克的大部分承諾都集中在特斯拉的司機輔助駕駛系統Autopilot上,它可以幫助車輛在高速公路上自動轉向、剎車和加速等。馬斯克反覆宣稱,真正的自動駕駛近在咫尺,而且這種能力將通過軟件更新交付給司機。

與幾乎所有從事自動駕駛技術研發的其他公司都不同,馬斯克堅稱,只有通過攝像頭追蹤周圍環境,才能實現真正的自動駕駛。但就連許多特斯拉工程師都提出質疑:在沒有其他傳感設備的情況下依賴攝像頭是否足夠安全?馬斯克是否對司機承諾了太多關於Autopilot功能的承諾?

現在,這些問題成為美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)調查的焦點。此前,在至少12起事故中,激活了Autopilot的特斯拉汽車撞上了停放的消防車、警車和其他應急車輛,造成1人死亡、17人受傷。遇難者家屬們正因為這些致命車禍起訴特斯拉,其他客戶也在起訴該公司歪曲Autopilot和“全自動駕駛”(FSD)等字眼兒。

對過去十年參與自動駕駛技術項目的19名人士採訪顯示,作為Autopilot背後的指導者,馬斯克把它推向了其他汽車製造商不願採用這種技術的方向。許多知情人士說,馬斯克在其技術能力方面多次誤導買家。由於擔心遭到馬斯克和特斯拉的報復,這些人都要求保持匿名。

幾周來,馬斯克和特斯拉的高級律師始終沒有回復置評請求,其中包括一份詳細的問題清單。但該公司表示,司機有責任保持警惕,並在Autopilot發生故障時及時接管汽車。自從特斯拉開始研發Autopilot以來,安全與馬斯克將特斯拉汽車作為技術奇迹進行營銷的願望之間就始終存在着一種緊張關係。

多年來,馬斯克總是表示,特斯拉汽車即將實現完全自動駕駛。他在2016年宣稱:“最基本的是,所有出廠的特斯拉汽車都擁有L5級自動駕駛所需的所有硬件。”這份聲明令從事該項目的許多工作人員感到驚訝和擔憂,因為“汽車工程師協會”將L5級定義為完全駕駛自動化。

最近,馬斯克聲稱,新更新的軟件將允許汽車在城市街道和高速公路上自動駕駛。目前,購買了FSD套餐的特斯拉車主正在進行測試版測試。但與Autopilot一樣,特斯拉的文件顯示,司機必須將手放在方向盤上,隨時準備控制汽車。監管機構警告稱,特斯拉和馬斯克誇大了Autopilot的複雜程度,助長了某些人的濫用行為。

美國國家運輸安全委員會(NTSB)主席詹妮弗·霍門迪(Jennifer Homendy)說:“我擔心的是特斯拉用來描述車輛性能的措辭,這可能非常危險。”該機構調查了涉及Autopilot系統的事故,並批評了該系統的設計。

此外,許多長期為其他公司研發自動駕駛汽車的人,以及Autopilot團隊的七名前成員,都質疑特斯拉通過軟件更新不斷改進Autopilot和FSD性能的做法,稱這可能非常危險,因為買家永遠不太確定系統能做什麼,不能做什麼。

硬件選擇也引發了安全問題。在特斯拉內部,許多人主張將攝像頭與雷達和其他傳感器共同使用,以便在暴雨、大雪以及其他困難條件下更好地工作。幾年來,Autopilot整合了雷達,而且特斯拉有段時間也致力於開發自己的雷達技術。但參與該項目的三名人士表示,馬斯克曾多次告訴Autopilot團隊成員,人類只能用兩隻眼睛駕駛,這意味着汽車應該能夠單獨使用攝像頭駕駛。

這些人說,這意味着“回歸第一原則”。這是馬斯克和科技行業的其他人長期以來始終在使用的術語,指的是摒棄標準做法,從頭開始重新思考問題。今年5月,馬斯克在推特上表示,特斯拉不再在新車上安裝雷達。他說,該公司已經測試了不使用雷達的安全影響,但沒有提供細節。

有些人贊成馬斯克的決定,稱在他努力實現大規模生產並最終改變汽車業的過程中,做出某種程度的妥協和冒險合情合理。但最近,就連馬斯克本人也對特斯拉的技術表示出了懷疑。他曾在發表演講、接受採訪和社交媒體上多次將FSD描述為一個接近完全自動駕駛的系統,但在8月份,他承認這個系統“不太好”。他發帖稱,致力於此的團隊“正在團結起來,儘可能快地改進”。

攝像頭就像眼睛

揭秘馬斯克推進自動駕駛願景歷程:攝像頭真能媲美眼睛嗎?

據三名了解Autopilot項目的人士透露,特斯拉在七年多前開始開發這種輔助駕駛系統,目的是為了滿足歐洲新的安全標準,包括需要自動剎車等技術。該公司最初稱這是個“高級司機輔助駕駛”項目,但很快就開始探索使用新的名稱。

這三位知情人士說,以馬斯克為首的高管決定使用“Autopilot”,不過其他特斯拉工程師反對,稱其具有誤導性,他們建議使用“副駕駛”和其他不容易引發歧義的選項。“副駕駛”是從航空系統借來的,這些系統允許飛機在飛行員有限的情況下在理想條件下飛行。

2014年10月,在發布Autopilot的官方聲明中,特斯拉宣稱,該系統將可以自動剎車,使汽車保持在車道上,但補充說,“司機仍然對汽車負有責任,並最終控制汽車”。該公司還表示,自動駕駛汽車“仍需數年時間才能成為現實”。

起初,Autopilot使用攝像頭、雷達和聲波傳感器。但據參與該項目的三名人士透露,馬斯克告訴工程師,該系統最終應該能夠自動從一個地方到達另一個地方,而且它應該只用攝像頭就能做到這一點。

這些人說,Autopilot團隊繼續使用雷達開發該系統,甚至計劃增加每輛車上的雷達傳感器數量,並探索使用激光雷達,即使用激光脈衝測量距離的“光探測和測距”設備。但馬斯克堅稱,攝像頭才是前進的方向,並質疑雷達最終是否值得從第三方購買和集成雷達技術,並為此付出令人頭疼的費用。

這些知情人士說,隨着時間的推移,特斯拉和Autopilot團隊更接近馬斯克的思維方式,更加重視攝像頭技術。其他開發司機輔助駕駛系統和全自動駕駛汽車的公司認為,只有攝像頭是不夠的。例如,谷歌在其自動駕駛測試車上配備了安裝在車頂上、如水桶般大小的昂貴激光雷達設備。

相比之下,攝像頭既便宜又小巧,這使得它們受到喜歡追趕潮流的特斯拉的青睞。雷達使用無線電波,已經存在了幾十年,比不太常見的激光雷達便宜。但據參與該項目的三名人士稱,許多工程師支持馬斯克只使用攝像頭的做法,認為雷達並不總是準確的,而且很難將雷達數據與攝像頭提供的信息進行整合。

自動駕駛專家表示,馬斯克把攝像頭當做眼睛的類比存在嚴重缺陷。不過也有些人表示,有很多同事支持馬斯克的觀點。

美學也影響了移除雷達的決定

2014年末,特斯拉開始在其Model S轎車上安裝雷達,準備推出初代Autopilot。但據當時參與該項目的兩名人士透露,馬斯克不喜歡雷達在汽車前部的樣子,並告訴工程師們安裝橡膠密封件,儘管有些員工警告說,密封件可能會被冰雪凍住,阻礙系統正常工作。這些知情人士說,該公司沒有在冬季天氣測試設計的情況下繼續執行馬斯克的指示,但在客戶抱怨雷達在冬季停止工作后,情況得到了解決。

2015年中期,馬斯克與特斯拉的多位工程經理會面,討論他們對第二版Autopilot的計劃。據兩名知情人士透露,一位名叫哈爾·奧克爾斯(Hal Ockerse)的汽車業資深經理告訴馬斯克,他希望安裝電腦芯片和其他硬件,這些硬件可以監控自動駕駛系統的物理部件,並在系統的部分部件突然停止工作時提供後備支持。

但他們說,馬斯克駁斥了這個想法,認為這會減緩項目的進度,因為特斯拉正在努力建造可以自動駕駛汽車的系統。那天早上開車時,Autopilot出現故障,馬斯克已經對此感到憤怒,他斥責奧克爾斯甚至不該提出這個想法。奧克爾斯很快就離開了公司。

2015年底,馬斯克公開表示,特斯拉將在大約兩年內實現自動駕駛。他在接受採訪時稱:“我認為我們已經做好了所有的準備工作,現在要做的就是精鍊這些組件,把它們放到合適的位置,確保它們能在各種各樣的環境中運行,然後我們就成功了!”然而,谷歌、豐田和日產等其他探索自動駕駛的公司在公開聲明中並不那麼樂觀。

全自動駕駛汽車的探索

隨着特斯拉即將推出Autopilot 2.0,Autopilot團隊的大多數人放棄了他們的正常職責,開始製作一段視頻,旨在展示該系統的自主性。但最終的視頻並沒有提供汽車在拍攝過程中如何操作的完整畫面。

2016年10月,當馬斯克發布Autopilot 2.0時,他在新聞發布會上說,特斯拉的所有新車現在都配備了攝像頭、計算能力以及“全自動駕駛”所需的所有其他硬件,這不再是個技術術語,而是能讓人聯想到真正自動駕駛的評論。據兩名參與該項目的人士透露,他的聲明讓工程團隊大吃一驚,許多人認為馬斯克在承諾一些不可能實現的事情。

據兩名特斯拉前僱員稱,當時的項目的負責人斯特林·安德森(Sterling Anderson)告訴特斯拉的銷售和營銷團隊,他們不應該將該公司的技術稱為“自動駕駛”,因為這會誤導公眾。安德森後來創辦了名為Aurora的自動駕駛公司。公司里的一些人可能聽從了這個建議,但特斯拉很快就使用了“全自動駕駛”這個詞作為描述其技術的標準方式。

到了2017年,特斯拉開始銷售一系列服務,該公司稱這些服務是Autopilot的更高級版本,稱其為“全自動駕駛”。它的功能包括對紅綠燈和停車標誌做出反應,以及在沒有司機提示的情況下改變車道。該公司以高達1萬美元的價格出售這一套餐。

從事這項技術研究的工程師承認,這些服務尚未達到馬斯克在公開聲明中承諾的、其名稱中隱含的完全自動駕駛能力。但馬斯克在2021年1月的財報電話會議上表示:“我非常有信心,今年這款車的自動駕駛可靠性將超過人類,這是一件非常重要的事情。”

11月初,特斯拉召回了近1.2萬輛車,這些車屬於FSD新功能的測試版,此前該公司發布了軟件更新,稱新版可能會導致撞車,因為汽車的緊急剎車系統被意外激活。

計算機視覺專家舒勒·卡倫(Schuyler Cullen)說:“馬斯克只使用攝像頭的做法從根本上是有缺陷的。攝像頭畢竟不是真正的眼睛!像素也不是視網膜神經節!FSD的計算機一點兒也不像視覺皮層!”庫倫曾在韓國科技巨頭三星領導一個探索自動駕駛可能性的團隊,現在經營着一家初創公司,正在製造一種基於攝像頭的新型傳感器。

Mobileye曾是特斯拉的供應商,該公司始終在測試與特斯拉類似的技術。Mobileye首席執行官阿蒙·沙斯華(Amnon Shashua)說,馬斯克在自動駕駛系統中只使用攝像頭的想法最終可能會奏效,不過短期內可能需要其他傳感器。他補充說,馬斯克可能誇大了該公司技術的能力,但這些說法不應太當真。

沙斯華補充稱:“人們不應該被特斯拉的各種聲明困擾,真相不一定是他們的最終目標。他們的最終目標是建立成功的企業。”(小小)

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