自动巡航汽车事故，我们应该从中了解什么？

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特斯拉的车祸已经在微博和朋友圈刷了一波屏。这起悲剧发生在今年5月7日的佛罗里达，美国国家公路交通安全管理局和特斯拉都确认当时驾驶这辆Model S的被害者的确正在使用自动驾驶模式前行，所以这是第一起由无人驾驶汽车导致的致命事故。

在之后特斯拉方面的声称中略微解释了一下这起案件的过程：

一辆使用着自动驾驶模式的Model S在高速公路上行驶时，遇到了一辆正在横穿高速公路的牵引挂车，并与之垂直相撞。在明亮的天空下，自动驾驶功能和驾驶员都未能发现挂车的白色侧面，所以刹车功能没有被启动。挂车的高度配合穿越高速路的地点是极其罕见的情况，以致于Model S钻入了挂车车底，而挂车的底部撞击到了其挡风玻璃。以上就是悲剧发生的经过，而我看到之后第一反应就是去年年底特斯拉CEO埃隆·马斯克的一段非常大胆的讲话。在升级自动驾驶系统7.0版的新闻发布会上，有记者问起基于现有的硬件，Model S有可能拥有更强的自动驾驶能力吗？马斯克回应道：

当然可以做的更多，但是这套传感器还达不到全自动驾驶的程度。为了实现完全自动驾驶，很明显你需要一个能够旋转360度的摄像头，或者一个多余的前置雷达，多余的电脑硬件，或者多余的转向马达和齿轮。如果为了实现全自动驾驶，增加更全面的传感器和计算机系统已经被证明是个错误的选择。

所以说你并不需要LiDAR，我觉得完全可以用无源光学器件，最多再加一个前置雷达来解决。如果你告诉驶入雨中，雪中，或者尘土中，我认为这些问题完全不用LiDAR就可以解决。反正我不是LiDAR的粉丝，在自动驾驶方面LiDAR是毫无意义的。

我们把LiDAR用在了龙式飞船与空间站的对接情况，我认为这样的大量的投入是值当的。但我不认为LiDAR适用于日常生活，应用在汽车领域是毫无意义，毫无作用的。

为什么我会想到这段话呢？为了方便理解，先介绍一下背景资料吧。

首先，Model S现有的传感器套件中包括一个前置摄像头，一个前置雷达，多个超声波雷达360度围绕车身。由于缺少车辆信息，我们暂时认为车祸中的那辆Model S也配有同样的传感器套件。

其次，埃隆·马斯克针对LiDAR的那段讲话虽然没有提及Google，但普遍被媒体解读为这是针对Google无人驾驶汽车说的。因为LiDAR是谷歌无人驾驶汽车中最重要的传感器了。

最后，这个神秘的LiDAR传感器是什么呢？

LiDAR的中文名叫做“光学雷达”，通过发射一束激光，碰到物体后在根据其发射-反射-接受的时间间隔来确定发射物体的距离，然后通过简单的三角函数就可以推导出反射点的位置坐标。LiDAR依匀角速度转动并不断发射出激光，在不断收集大量反射点的位置坐标后，就可以把这些点集合起来，形成点云。那点云有什么用呢（有点枯燥，很快就结束了）？多个点云拼接而成就成为了类似于上图的高清地图。这些高清地图是靠类似于Google街景车，但是配有LiDAR传感器的地图数据采集车多次反复行驶中提前绘制好的。当无人驾驶车不断通过LiDAR绘制新的点云，并立即和已经绘制好的高清地图进行比对，就会发现哪些物体点云是高清地图上原来没有的，再配以摄像头和雷达等其它传感器来确定这些新增的点云属于什么物体，是车还是行人。

所以基本可以说如果一辆长达十几米的挂车横在路中间，通过现场LiDAR点云和之前没有挂车点云的高清地图做比对，很容易发现前方有个庞然大物。而LiDAR起码有100米以上的检测范围（这么大的挂车，反应距离肯定会更远），会留给自动驾驶汽车足够的反应距离去停车，避免惨剧的发生。

而为什么Model S的传感器没有反应呢？因为特斯拉Model S所依仗的摄像头视觉识别技术有个很大的问题就是受光照条件影响巨大。无论在亮光或暗光的极端情况下，识别物体的准确度极其不稳定。所以看到特斯拉的声明中“在明亮的天空下，自动驾驶功能和驾驶员都未能发现挂车的白色侧面，所以刹车功能没有被启动。”这句话时，第一反应就是是不是摄像头没有分辨出来挂车的白色侧面和白色刺眼的阳光，或者挂车的白色侧面被烈日照射，反光后被摄像头识别为前方是白色天空等情况。

LiDAR这么好，为什么不用呢？起码装一个以防万一嘛。

实际就是一个字“贵”！性能最低价格最低的也需要几千美元，高性能的都可以达到几十万美元。对于一个利润率并不高的汽车行业，一个均价几万美元的LiDAR传感器，都比整车价格要高了。难怪埃隆·马斯克说对于汽车行业，研究LiDAR传感器的应用那是毫无意义的。

不过今年的5月18日，也就是车祸发生的12天后，一位Reddit网友在湾区发现了一辆正在测试的Model S原型机，并曝光了其硬件。其中最引人注意的就是两侧反光镜上安装的LiDAR传感器了。

看外观像是LiDAR界龙头Velodyne最小型的产品VLP-16，税前售价在7999美金。根据产品的研发过程，不可能出了事故研发团队立马就能测试新的硬件。推测对于LiDAR的路测Model S团队之前已经有了一段时间的准备了，有可能是研发团队对于硬件的测试，为未来做准备，也有可能是已经发现摄像头的缺陷，开始尝试弥补。而马斯克去年的访谈有可能是麻痹对手，也有可能是出于商业宣传。

总之在详细的调查报告出来之前，所有的结论都是猜测。非常感谢这些硅谷大佬们对于技术的追求，促进科技的更新换代，能让我们享受更加安全和便利的生活，给我们提供工作岗位发工资，维护世界的和平。但同时希望技术的监管也能同步跟上，对可能含有事故隐患的技术革新采取更加全面和严格的测试。



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