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Waymo首席执行官解释为何特斯拉仅靠摄像头的自动驾驶方案存在不足

Waymo首席执行官解释为何特斯拉仅靠摄像头的自动驾驶方案存在不足
特斯拉与Waymo

Waymo联合首席执行官德米特里·多尔戈夫提出了迄今为止最清晰的技术论证,说明为何仅靠摄像头无法让自动驾驶系统实现完全自主,他认为“感知能力不足”早在达到超人类水平之前就已触及安全极限。

他从未提及特斯拉的名字。但仅依赖摄像头正是特斯拉的全部战略,而这番言论显然是在直接针对该策略。

拥有2.2亿英里无人驾驶行驶经验的人对传感器方案的看法

Dolgov在Y Combinator的创业学校举办的演讲中发表了这些观点,他详细介绍了Waymo在近二十年的自动驾驶系统开发过程中所积累的经验。他直截了当地提出了传感器的问题:“关于实现自动驾驶究竟需要何种传感器,一直存在长期的争论。”

他的回答指出了仅依赖摄像头的支持者往往忽略的一点。“人类当然可以仅用眼睛驾驶,这就有了存在的依据,”他说,“如果目标只是大致达到人类的驾驶水平或开发辅助产品,那这是一种非常合理的做法。”

但问题也在于此。他表示,如果追求完全的自主驾驶以及远超人类的性能,“就会发现薄弱的传感器感知能力会导致安全性能曲线过早趋于平缓。”

几句话就能概括整个观点:摄像头能够模拟人类视觉,可用于驱动辅助系统。多尔戈夫认为,其性能仍达不到无人驾驶汽车无需人类操控的标准。

除非在设有地理围栏、限速较低且行驶里程较少的区域进行演示,以降低风险。

为何 Waymo 同时使用摄像头、激光雷达和雷达

Waymo采用了三种感知技术,Dolgov详细解释了其中的原因。摄像头能够提供高分辨率和彩色图像,但属于被动传感器,在黑暗或强光环境下性能会下降。激光雷达可直接测量世界的3D结构。雷达则能穿透雾、雨、雪等障碍,并通过多普勒效应直接检测速度。激光雷达和雷达都属于主动传感器,因此在完全黑暗的环境或强光环境下依然能正常工作。

这并非为了冗余而存在。“这些不同的感知方式并不是互相的备用选项,”Dolgov说道。每种传感器都有独立的编码器,这些数据会被融合成一幅完整的世界图像,他说这种图像“远远优于仅依靠某一种传感器所能获得的画面”。

他举了相机失灵的案例来支撑这一观点。在凤凰城发生的沙尘暴中,相机几乎什么都看不到,而激光雷达却能清晰地识别出路边的行人。还有夜间有人翻越混凝土护栏进入道路的情景,以及孩子们在完全没有车头灯和路灯的漆黑街道上追逐狗只的场景。在每一个案例中,相机的画面几乎毫无用处,而激光雷达的视野却十分清晰。

此外还有仅靠相机无法解决的故障情况:镜头被实物遮挡。多尔戈夫表示,传感器上的一片树叶就足以让机器人停止行驶,随后他展示了一辆Waymo汽车,该车辆遇到了雨刷无法清除的树枝,便利用其他传感器安全地自行返回了维修站。

“九”问题

在传感器这一因素之下,还存在着一个数学层面的问题,而这正是那些仅通过摄像头演示来推断情况的人应当担心的部分。可靠性取决于多尔戈夫所说的“九的指数级阶梯”。特斯拉首席执行官埃隆·马斯克则将其称为“九的递增过程”。达到90%或99%的可靠性其实很容易,但每再提升9个百分点,所需付出的努力大约是前一次的十倍。

因此,常见的陷阱就是选择那些初期发展速度最快的技术、那些能做出最出色演示的技术,然后将其上升趋势线性延伸,结果却在“远未达到产品所需性能”的时候就遭遇了发展瓶颈。某个演示可能只需要一个9个百分点的可靠性,而驾驶辅助系统则需要几个,至于后座有儿童且无人驾驶的汽车,则需要一整串这样的高可靠性指标。

多尔戈夫也反驳了那些只支持使用摄像头的支持者总是提出的一个理由:成本问题。Waymo目前已发展到第六代硬件,他表示每一代产品的价格都大幅下降。他警告说,以目前的成本水平反对激光雷达等传感器,就等于选择“寿命相当短的方案”。

特斯拉的位置

在这场争论中,特斯拉是态度最为坚决的一方。它在2021年取消了汽车上的雷达,2022年又去掉了超声波传感器,全面转向“特斯拉视觉”系统并仅依赖摄像头。埃隆·马斯克称激光雷达是“愚蠢的行为”,认为依赖它的人“注定失败”。特斯拉的机器人出租车服务于2025年在奥斯汀投入运营,完全依靠摄像头运行。我们之前已经深入报道过特斯拉视觉与激光雷达之间的较量。

目前的结果与多尔戈夫所描述的上限完全吻合。特斯拉自身的自动驾驶出租车数据表明,即便前排配有人类安全监控员,其事故率仍约为人类驾驶员的三倍。马斯克在一次次发布中声称FSD比人类更安全,但即便特斯拉对数据进行了大量修饰,这些数据依然未能支持他的说法。

Waymo所取得的成绩是多尔戈夫认为仅靠摄像头无法实现的。其最新的安全报告基于2.2亿英里的纯乘客行驶数据,显示严重伤害事故的发生率比相同距离下人类驾驶员造成的事故低94%,性能大约好17倍。目前Waymo每周在美国15个城市提供约50万次付费出行服务,并正朝着每周100万次的目标迈进,而马斯克仍坚称Waymo“根本没有机会”与特斯拉竞争。

特斯拉最近宣布,自推出自动驾驶出租车以来,过去一年中其无人驾驶车辆累计行驶里程已达38万英里。而Waymo的自动驾驶服务仅需一天就能达到这一里程。

Electrek的观点

这是我见过的关于激光雷达与摄像头之争最有意义的论述,因为多尔戈夫并未否认摄像头的作用。他承认了特斯拉粉丝们一直强调的观点:没错,人类是用两只眼睛驾驶的,而且仅靠摄像头就能打造出真正出色的驾驶辅助产品。但这并非争议所在。真正的分歧在于“足以帮助人类驾驶”的水平是否能够发展到“足以取代人类”的程度,而他的答案是否定的,因为在达到这一高度之前,传感性能就已经达到极限了。

特斯拉会以其正在运营的Robotaxi服务作为“去除人类因素”的例证,但多尔戈夫也表示仅依靠摄像头同样适合用于演示,而特斯拉目前的Robotaxi服务本质上就是如此。

特斯拉刚刚确认,迄今为止无监督驾驶的里程总数仅为38万英里。这基本上只是在德克萨斯州限定区域内的低速演示而已。

特斯拉的投资者们需要正视的是那条“9”字形的发展曲线。特斯拉多年来一直处于这条曲线的平缓阶段,每次FSD版本的发布都比上一次有显著提升,马斯克则不断将这条曲线向上延伸至Robotaxi阶段。多尔戈夫准确指出了这条曲线为何会断裂:早期的进展成本较低,但后期挑战极为严峻,而一旦每周要行驶数百万英里,安全问题就会变得极其突出。

成本也是一个重要因素,因为“激光雷达太贵”正是仅靠摄像头方案必须克服的最后一个技术障碍。Waymo目前已发展到第六代硬件,且称成本正在快速下降。如果传感器价格持续降低,而仅靠摄像头的方案仍面临同样的限制,那么“摄像头是更实际的选择”这一观点就会逐年削弱。

据我们了解,Waymo即将实现其整套系统(汽车+Waymo传感器套件及驾驶系统)的整体成本控制在6万美元左右。到那时,拥有可大规模应用的系统远比汽车本身2万美元左右的成本优势更为重要。

TeslaGMEV

来源: Electrek