RADAR vs LiDAR vs ViDAR 特斯拉的自駕系統的優勢在哪裡?

我們都知道特斯拉與最早以低階技術商品化自動駕駛功能且於2017年被Intel收購的以色列自動駕駛技術公司Mobileye均屬於使用較便宜的2D視覺技術輔以大量人工智慧深度學習的自駕解決方案 – ViDAR (Visual Detection and Ranging)。之前的文章有提到他與Waymo陣營最大的不同是後者是使用較昂貴但號稱較精準的3D感測技術-LiDAR (Light Detection and Ranging,有沒有注意到這類的自駕車經常車頂有個類似傳統無線電雷達的光學雷達旋轉掃描的感測器?) ,之所以如此可能與特斯拉第一代自駕技術是使用Mobileye有關,加上這種以視覺為基礎價格親民的自駕技術更有機會快速推廣到普羅大眾。在2016年美國佛州發生了一起Model S攔腰撞上橫越馬路的大拖車的致命車禍,之後馬斯克即捨棄了Mobileye。因為當時Mobileye基於深度學習的AEB (Automatic Emergency Braking) 沒有啟動,沒有啟動的原因後來經美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 調查後發現是該深度學習只學習到車尾影像而沒有學習到車身側面的影像,以致於該AEB因為沒有偵測到大拖車的側面而沒有啟動以至於造成追撞憾事。像這類的簡單的前方障礙物偵測,其實如果用傳統而簡單直接的雷達偵測反而比複雜昂貴的視覺偵測更為可靠。所以先進的自駕技術普遍發展出所謂的融合式感測器 (Sensor Fusion),也就是依照多重感測器特性去感測不同路況 (例如距離、光線、車速等因素)而非倚賴單一視覺感測器。

在與Mobileye分手後改採自家研發的自駕軟體技術後,於2018年特斯拉又捨棄Nvidia的GPU改採自家設計號稱快十倍的ASIC晶片並與AMD合作。ASIC的快是一定的,但主因顯然是為了更完整的垂直整合,以初期的大量投資來獲取未來量產的低價而達到其降低特斯拉整車價格的終極目標。至此,特斯拉的自駕技術可以說是完全垂直整合成功。這樣高程度的垂直整合也成就了其OTA (Over The Air) 軟體更新方式首次應用在其電動車的先進軟體的更新上面,而這樣的軟體能力也是華爾街大量押寶特斯拉未來的主因。市場上的電動車製造商 (例如賓士與Nvidia號稱汽車史上最大的跨界自駕技術合作) 也開始將軟體定位成未來車輛設計的核心 (software-defined computing infrastructure)。同樣的BMW也與Intel的Mobileye緊密合作推出高階自駕功能的車種相信也將朝此一方向競爭,畢竟面對特斯拉這樣在過去9年進行了近300次OTA更新的驚人速度優勢,如果再用傳統車廠牛步化的系統維護方式動輒要車主回原廠更新去與之競爭,那只有一個命運 — 被掃入歷史的灰燼中。

電腦軟體可說已主宰所有科技的核心,少了它,所有的硬體將失去最後展現生命的能力 (當然沒有硬體,軟體也無法依存,還是要鼓勵一下搞硬體的朋友),也因此特斯拉在電動車與自駕技術的完美結合儼然已經顛覆整個汽車產業的生態並將ICT產業提升成電動車+自駕車的靈魂就像個手機,從供應鏈 (垂直整合) 到消費者購買方式 (網購汽車) 到售後維修 (維修廠的電氣化設備更新與人員培訓) 到大量的電池回收再利用等等,都不禁讓人對此一產業的未來發展投以高度的期待。有人看好特斯拉,因為它在各技術領域的領先與經濟規模,也有人看衰它,因為眾家車廠在2020與2021均開始推出各款性能品質均足以匹配的電動車款分食特斯拉的市場,且若沒有政府補助電動車現在仍處於賣一輛虧一輛的狀況 (依照特斯拉2020 Q2的財報),但是傳統車廠有汽油車的營利平衡損益,特斯拉卻沒有這優勢加上不斷的砸錢導入各種關鍵技術的垂直整合。

無論如何競爭是好事,特斯拉的馬斯克似乎也總有驚人之舉,例如讓眾家分析師跌破眼鏡的2019年的首度獲利。馬斯克是個有趣的創業家,在一次訪問中,主持人問他這些電動車與太陽能 (Tesla)、太空船 (SpaceX)、鑽地洞公司 (The Boring Co.) 、與超級真空磁浮車 (Hyperloop)的事業是否是想拯救人類?馬斯克像個孩童用天真的眼神看著主持人很認真確不失幽默的回答說:我只是想做一些有益的事情而已 (訪問原文:I’m just trying to do good things.)。個人研究馬斯克多年,發現他在Twitter媒體上經常展現高傲狂妄的言語屢屢語不驚人死不休經常達到極高的行銷效果,可能也因此本週特斯拉宣布解散全球公關組織交給他一個人在Twitter上發文就好了 (附註:特斯拉一向禁止公關接受媒體訪問,所以此舉也似乎合理也省去不少錢),但是面對面訪問的談話時卻又顯靦腆而執著,經常斷斷續續處於陷入沉思與陳述想法之間,不過所言倒也經常讓我有所領悟。儘管我覺得賺錢似乎好像也不是馬斯克的目的,但當你開創一個事業不是為了想怎麼賺錢的時候,它的副作用往往才是能創造最後真正能賺錢的企業。也許這樣的魅力也是為什麼儘管新車組裝品質在眾多車廠中敬陪末座,所宣稱的自動駕駛在駕駛的誤用下造成的車禍也不少,然而買特斯拉產品的人往往都很支持他的主要原因。

在自駕與電動車領域,馬斯克最嗤之以鼻的技術就是LiDAR與氫燃料電池 (Fuel Cell),不改他在社群媒體一向的誑語,他甚至極盡嘲諷的將Fuel Cell (燃料電池) 比喻為Fool Cell (蠢蛋電池,不過這與Nikola最近的行銷醜聞不能相提並論,畢竟日本韓國與歐洲在這一塊可是押了大寶)。至於LiDAR,他則認為那樣高價位的3D感測器組合且車頂的LiDAR像是載了一個笨重且與車體不搭的機器根本不可能有機會推廣到消費者。馬斯克也有預測失準的時候,像是他今年四月預測根據趨勢資料顯示COVID-19很快的在接下來的兩三個月將要下降並消失。我期待聰明的他在剛過去的九月22日的電池日裡所宣稱USD 25,000的"性能"電動車時代很快的將要來臨的保證能在兩三年內成真並能帶領人類進入環保綠能的烏托邦。

發表者:李麥克 (Limac)

興趣廣泛,希望一天是48小時。自幼喜歡拆解家電零件安裝到其他可用的電器上面,興趣廣泛永遠有學習新知的渴望。一輩子都充滿對英文閱讀與各種工程科學 (STEM) 學習的渴望。 小時候閉起眼睛模擬雙手正在控制方向盤並加油或踩離合器換檔的快感成了我的免費虛擬電玩,年輕時迷上電視影集霹靂遊俠後 (仍熟悉的"老哥"稱呼?),更開始對汽車產生了各種幻想。有幸此生見證了電動車的崛起與可預見的自駕車的未來並親歷其中,即使是在人生的下半場。在讀了來自克羅埃西亞電動超跑Rimac C_Two的故事,後產生了取個李麥克 (Limac) 筆名的靈感,既有自己的姓又與Rimac諧音同時又可將自己投射到霹靂遊俠中的主角。 自2012年特斯拉推出Model S後即開始累積電動車方面的學養。更於2018年在浸淫軟體工程領域二十餘年與後期的3D感測與自駕車應用新創公司數年後,因著對電動車的狂熱開始對特斯拉(Tesla)是如何成功的好奇而"誤入歧途"一頭栽進對電動車的研究。於是在同年前往英國攻讀英國第一屆電動車工程碩士學程並於次年取得人生繼台灣與美國碩士學位後的第三個電動車工程碩士(MSc with distinction in Electrical Automotive Engineering)。目前開設電動車相關技術與各類電腦資訊教學課程(程式設計等),電動車專長領域為動力系統(Electric Drive)。 嗜好:英語閱讀、電動車、程式設計、顧問、教學、網球、小號、爵士鼓、吉他

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