对特斯拉的自动驾驶感兴趣？那你一定不能错过这篇文章
那天晚上，我开着特斯拉试驾车往返天津北京，试它的自动驾驶功能。回北京的时候，我困得不行，要是没有 Autopilot 自动保持车道，估计就撞到高速路的护栏了。 这不是我第一次开车犯困。最危险的一次是从张北开车回北京，开了一夜，后来都不知道是怎么从八达岭开到的北二环。 后来我想明白了，对于那些经常半夜才下班回家的人来说，特斯拉的 Autopilot 绝对是一个特别好的应用场景：在北京的环路上把系统打开，很有可能就在你眼皮打架的时候救你一下。 这个时候，可能你也会更深刻的理解，为什么说这是一套高级驾驶辅助系统，而不是自动驾驶，这个场景让我觉得它更像是人类驾驶的一个「 备份」。 前几天，GeekCar 拿到了一辆已经刷了 7.0 系统的特斯拉 Model S 70D，这车在我们手里不到一周时间，所以我们有机会对它的 Autopilot，也就是大伙儿常说的「 自动驾驶」，做一个更深度的体验。 关于这个 Autopilot，我们从报道、试驾各个角度说了好多次，也参加了特斯拉组织的短距离试驾，但是在试驾文章里我就说，对于这套系统，短短十多公里的体验不能说明太多问题，只有把它放在日常用车环境里进行长时间的体验，才能有一个更深入的理解。这次 70D 过来，是个不错的机会，我们开着它跑了大概五百公里左右。 而且特别幸运的是，这几天我们在北京经历了各种不同的天气：晴天、阴天、雨天，甚至下雪。了解 ADAS 系统的都知道，雨雪天气很考验前视摄像头的识别能力。 对机器的绝对信任 关于 Autopilot 的基本原理，在这儿就不重复了，感兴趣的可以看我们之前的文章。这篇文章里会有一些规律性质的总结，也会有一些具体场景下的使用感受。略琐碎，请理解。 有一个让我自己都有点意外的地方：在经过一天的驾驶之后，我就开始对这套系统非常信任，虽然总是保持警觉，但是我基本不会担心它会失效（环路上）。怎么理解呢，你可以用「 生产线上的机器人和生产线上的工人」 这种关系来类比一下（前提是「 非极端天气下」）。 不过，这也是因人而异，因为我曾经体验过这种「 半自动驾驶」，而且在第一天就尽可能的去尝试了各种它有可能失效的情况，所以能有一个比较稳定的心理预期。这种「 对机器的绝对信任」，对于 Model S 车主可能更有参考价值一些，经过一段时间的使用，他们应该也会慢慢产生这种信任。当然，信任不意味着大撒把，只是让你不至于在使用它的时候心慌。 自动驾驶是否安全，可能取决于别人 在建立起信任之后，使用 Autopilot 功能时，你就应该把更多的注意力转移到周围的其他车上了，因为，你的车子能实现多大程度的自动驾驶、在 Autopilot 功能下的安全系数有多高，更取决于它们，而不是你和你的车本身。基于这个原因，我一直觉得这套 Autopilot 功能在国外会比国内实用得多，或者说，在国内路况使用，如果想让车子流畅运行，人工介入的次数会大幅度增加，否则平均速度会大打折扣。举个例子，假如你在高速公路的快车道上开启 Autopilot 功能行驶，你前面的一辆大货车慢悠悠的并线到快车道想超过旁边比它更慢的大货车，你的车子就只能慢悠悠的跟着它，甚至还会有距离过近追尾的危险。如果不同速度区间的车各行其道，这种情况明显要好很多。 你肯定总看见这句话：自动驾驶在技术上已经不难实现，难的是怎么和现有车辆在一个交通环境里共存。有了长时间使用 Autopilot 的体验，对于这句话你就能感同身受了。 我们写过很多讨论自动驾驶、无人驾驶伦理问题的文章，可能大部分人都觉得现在聊这些有点太远了，但其实在使用 Autopilot 的时候，平时文章里提到的那些问题就完全浮现出来了。虽然说技术总是在伦理、法规还没有一点点防备的时候就已经来了，但新技术一定会逼着你去想这些东西。 卖的是软件？ 硬件方面，好玩的是，目前在售的任何型号 Model S 都可以选配自动驾驶功能包，但是任何型号的车型也都不标配这个功能……选配价格 22900，提车之后再想激活，就得多花 5000 块钱。不过更好玩的是，不管你是否「 开通」 这个功能，目前出厂时的车子，硬件却都是标配的。从这一点其实也可以看出来，特斯拉眼里的「 自动驾驶」，最大的价值在于软件，或者说是算法。其实我们前面所说的「 信任硬件、观察别人」，从车的角度来说，核心就是算法。 2 万多的价格说实话不贵，而且最低配都可以选装，这一点比绝大部分品牌做的要好得多。我的理解，特斯拉没有把它作为一个区分档次的东西来对待，而是当成了一项「 舒适性配置」。技术的下放做的很彻底。 再多说一句 70D，作为一辆实际续航里程「 只有」300 多公里的特斯拉，它可以支撑你往返天津北京，但前提是别超过高速路的限速。即便这样，其实还是有点儿里程焦虑，而如果想用它跑通北京-哈尔滨这样的长途，要非常慎重，它的续航里程可能不足以支撑你到达下一个超充。同样的路程，85D 就不会有这种担心。再考虑到冬天续航里程缩短的事实，如果有长途出行需求的话，不太推荐 70D 车型。 不同天气下的表现 任何情况下，Autopilot 的表现在很大程度上取决于前挡风玻璃上的那个摄像头能看到什么，说的再具体点儿，就是能不能看到和认清车道线。因为 Autopilot 和其他 ADAS 系统不一样的地方（车道保持、自动转向、自动变道），都是基于「 车道」 而实现的功能。 所以，不同的天气对于摄像头的影响有多大呢？ 在晚上的高速公路上，我试了一个相对极端的情况。高速路没有路灯，远离市区之后很黑并且车少，然后我把特斯拉的所有灯光全部关掉，此时照度很低，但是摄像头仍然能识别出清晰的车道线。 但是这个并不神奇，因为同样的情况下，打开手机的拍照功能，在屏幕里也可以看到摄像头拍到的车道线。如果再黑呢？伸手不见五指的那种情况，就基本没戏了，这毕竟不是夜视摄像头。换句话说，晚上在城市里日常行驶，或者在高速路上跑，更多的是取决于车道线是否清晰。白天就更不用担心，不过要尽量避免非常强的逆光。而在中小雨量时，我们在体验过程中并没有遇到系统失效的情况。 不同路况下的表现 解决了天气、光线的问题，下面再来聊聊在具体路况下 Autopilot 的表现。 城区环路（快速路）： 在北京这样的环路使用 Autopilot，这个场景相对来说比较简单。实测在晚上 8 点左右的五环上，用 Autopilot 几乎可以做到全程极少次人工介入。不过，在环路时，建议尽量在最高速车道行驶。在最慢速车道上，每个入口处汇入主路的车辆比较危险，你最好人工接管。还有一次，我们「 不幸」 跟到了一辆速度大概 30km/h 的大货车后面，即使把跟车距离设置到最大，都没办法实现自动超车，跟了两公里之后，只能「 不甘心」 的人工变道。所以，如果想在自动驾驶情况下保证一个比较稳定的匀速，同时又不想太慢，请去最内侧车道。 在环路上，Autopilot 可以将摩托车识别为机动车。驶出环路时，它可以支持在道路线明确的匝道实现自动跟随及拐弯，前提是车速别太快，不过，还是不建议在出口附近自动驾驶。 高速公路： 如果不是小长假时的热门线路，Autopilot 功能建议常用，表现很稳定。 城区道路： 在城区道路里，我们认为最能发挥 Autopilot 长处的情况应该是堵车。走走停停的路况使用这个功能会很省力，而在其他情况下，它的作用其实并不像环路里那么大，你需要经常的在自动驾驶和人工驾驶之间切换。 需要经过较多路口时尤其明显。经过路口时车道线消失，这时，在跟车情况下，Tesla 会跟随前车轨迹行驶。如果前方没车就比较危险，需要你集中精神接管车辆。 有一种情况：路口左转弯有待转区时，车子可以侦测到地上的线，自动转弯。 越过待转区，侦测不到线的情况下，会跟随前车轨迹转弯，但如果前车过快或转弯角度过大，系统则会报警，并提示驾驶员介入手握方向盘。 自动驾驶模式时，尽量在两侧都有完整车道线的车道内行驶，辅路里面不建议用 Autopilot，因为车道线很可能是单边，左手边会是隔离带、护栏，很容易检测失误使车辆偏离，同时在主路里，也建议尽量在靠中间的车道行驶。（高速路上建议在最内侧车道行驶，城区其他道路建议靠中间行驶，因为城区道路的最内侧车道，意外情况要比环路上多得多，而且左边的护栏很有可能压住车道线，而环路的最内侧车道是有左右两道完整车道的。）其他问题： 开启 Autopilot 在双向单车道上行驶时，车子无法检测对向车道的越线车辆，需要驾驶员介入避免碰撞。 车子的跟车距离有七档可调，在环路上以 80km/h 速度行驶，最远距离大约是这样： 最近的一档，跟车距离大约是这样： 把手正常搭在方向盘上，这个力度是不会让车道保持功能失效的，需要比较大的力度才会取消这个功能。 即使是自动驾驶，也建议多留意两边后视镜，避免那些强行并线引发的事故。 我们试着拆了一下摄像头部分外的保护罩，不太好拿下来，但是从露出的豁口看进去，全是金属散热器。 自动变道： 再用一点儿篇幅说自动变道功能，基本原理：靠识别车道线的方式实现自动变道的。 很多人说自动变道时车子会减速或者不听话，这是因为，第一种情况，在你想去的那条车道前方有车，并且这辆车比当前车道上的前车离你更近，所以车子为了保持跟车距离不会变道 。第二种情况，你的跟随速度已经达到了设定速度的上限，不会再加速变线。第三种情况，为了防止在变线过程中，现车道车辆减速而发生追尾。 当然，Autopilot 也具备变道超车加速功能，但是需要满足条件，最重要的是车速要大于 72km/h，并且低于设定的巡航速度。这里有个好玩的细节：车子会通过 GPS 信息来确定当前是在左舵地区还是右舵地区，比如在中国，超车道是左侧车道，那么当你打右转向灯想向右边并线时，车子并不会激活超车加速功能。 在变道时，如果车身的一半还没进入新车道就回正转向灯的话，车子会再次回到原有的车道内；而如果变线成功之后没有把转向灯回位，车辆不会持续变线，一次转向灯信号只支持一次变线动作。在变线时会识别两侧加塞的车辆，如果距离过近会有报警并且自动采取制动。 总之，变线是在保证安全的前提下完成的，而我们自己的变线行为有的时候是在冒一些风险，会加速变线，会很生硬的切到旁边车道，Autopilot 不会完成这样的动作。从安全角度来说，车子绝对不能根据车主的变道风格进行自我学习。 如何评价 Autopilot？ 我们一直认为，Autopilot 严格的说应该是高级驾驶辅助，而不是自动驾驶，但是它对于用户的意义在于，使用这个系统的时候，可以让驾驶员的注意力真正转移到其他事情上，尤其是在车少的高速公路上。目前市面上的产品大多数是解放双脚（自适应巡航）、极少部分是解放双手（主动车道保持），而特斯拉这个 … 继续阅读
雷克萨斯的悬浮滑板，真的是「完全悬浮」吗？
说到悬浮滑板，肯定是人见人爱的。最近， 一个雷克萨斯悬浮滑板的视频就火的不行 。关于这款滑板的物理原理，我们在之前的文章中已经有所阐释，这两天，又有关于它的新视频出现了。不过问题也来了，它真的是「 完全悬浮」 的吗？ 「 完全悬浮」？暂且相信吧 普通滑板的轮子可以提供摩擦力，但是悬浮滑板不行。如果雷克萨斯的这个滑板真的是完全悬浮，也就意味着没有摩擦力存在。 下面是悬浮滑板从一个斜坡上滑下来的画面： 画面中是一个有曲度的斜坡，但我先把它假设为一个平的斜坡。如果滑下来的物体是完全悬浮的，没有摩擦力产生，那么它就遵循以下这个物理力学图示： 让 X 轴平行于斜坡面，那么此方向唯一的力就是地心引力，学过初中物理的都可以写出如下的物理公式： 所以说，如果它的确是完全悬浮，没有摩擦力，那么此方向的加速度就应该取决于坡度的角度。从视频中，我们可以假设悬浮滑板是 1 米长，下图的 x、y 轴就可以表现滑板在下滑过程中的加速度轨迹变化。 我知道实际的滑坡并不是平的，但我还是列出一次函数，因为这样可以得到一个大概的下滑坡度。从 0.603 的斜率我得出了 31.1 度的坡度值。从这可以看出，加速度应该是 5.1m/s^2。 从上图可以看出，x 轴的加速度是 1.54 m/s^2，y 轴加速度是 0.57m/s^2，加速度幅值为 1.64m/s^2。好吧我承认我的数据可能不准确，因为视频中的滑坡并不是平的，但是我还是认为，计算出来的加速度和理论上完全悬浮没有摩擦力的加速度值 5.1m/s^2 是非常接近的。 或许我们把悬浮滑板放在平地上分析会更好。我们注意到视频中有一个画面是滑板自己在地面上滑行，上面没有滑板手。这里我们就来分析一下这个动作。 上图可以看出，这几乎就是一个完全悬浮的滑板给出的在水平地面上滑行的数据，我不确定为什么在斜坡上计算出来的数据会有些偏差。那我们就暂且说它是可能是完全悬浮的吧。 悬浮滑板接触地面了吗？ 滑板或许是接近完全悬浮的，但它确实和地面有一些接触。从下图这个滑板手的动作就可以看出，滑板和地面是有接触的。 注意看，这个滑手做了一个转身的动作，但滑板却没有旋转。造成这个结果的原因只有一个，那就是在悬浮滑板系统中有一个外部的扭力被施加到滑板上。因此，当滑手向一个方向旋转身体时，滑板有另一个扭力向另外一个方向转，使得角动量为零。 下图就展现了在没有外部扭力情况下，旋转时的样子： 所有微小的扭动动作都会传递到滑板上，当然如果普通滑板是有轮子的，这些轮子可以轻易地前后转动，但不能让滑板很快速轻易地左右旋转。在这个悬浮滑板的视频中，看起来像是地上的定向磁铁阻止了滑板的转动。但这就意味着你不能在任何地方滑这个悬浮滑板。你必须要在事先设定好的轨道里滑。 雷克萨斯的悬浮滑板固然很酷，但你永远也不可能逃离 Back to the Future 中的怪兽（除非怪兽允许你在一个特定的路线上跑）。 (编译自 Wired）原创声明： 本文为 GeekCar 原创作品，欢迎转载。转载时请在文章开头注明作者和「来源自 GeekCar」，并附上原文链接，不得修改原文内容，谢谢合作！ 同时欢迎关注 GeekCar 微信公众号： GeekCar 极客汽车 （微信号：GeekCar）& 极市 （微信号：geeket）。