丰田如何打造更加安全的自动驾驶汽车？

约翰·莱昂纳德(John Leonard)漫步走到麻省理工学院(MIT)校园里一间单调乏味的一层车库，打开门。这栋建筑之所以引人注目，只是因为它有反射性的窗户，让人无法看到里面。莱昂纳德说：“如果你乘坐出租车经过这里，你会想到丰田的未来正在这里设计吗？”

丰田高管约翰·莱昂纳德在丰田研究所的麻省理工学院车库，在他身后是研究所改造的一辆雷克萨斯

里面放着一辆银色雷克萨斯LS 600hL轿车。它可不是普通的雷克萨斯——这辆车对丰田开发无人驾驶汽车的努力至关重要。莱昂纳德是成立将近3年的丰田汽车研究所的自动化驾驶研究副总裁。他向我们解释了该辆雷克萨斯的雷达、摄像机和激光器是如何临时装配的，这些装置可以探测和识别约200米(656英尺)以外的物体，且能够对其做出反应——该距离是一年前的两倍。他的部下驾驶着该丰田打造的汽车在马萨诸塞州坎布里奇附近行驶，获取可用于创建数字地图的数据，同时试图推断没有人驾驶的汽车会如何运行。“这有点像科学项目，”莱昂纳德说，“保持在道路上行驶，别撞到东西，也别被撞到。”

事情要是有这么简单就好了。丰田汽车公司是全球市值最高的汽车制造商，市值达到2000亿美元，但它在创造未来汽车的竞赛中落后于其它的公司。就在四年前，丰田公司总裁丰田章男(Akio Toyoda)还曾表示，只有在一辆自动驾驶汽车在一场马拉松公路比赛中击败了人类驾驶员(比如他)以后，丰田公司才会开始研发自动驾驶汽车。现在他不再这么说了，因为丰田输不起这场竞赛了。

如果丰田不能加快步伐，未来它可能会面临沦为Waymo等新贵的汽车供应商的耻辱。丰田章男也指出，科技公司是“我们的新竞争对手，它们的行动速度是我们的很多倍。”他补充道：“在一个充满未知的世界，一场生死攸关的战斗已经打响。”

谷歌母公司Alphabet旗下的Waymo计划最早于今年在凤凰城推出一项无人驾驶出租车打车服务。通用汽车公司最近从软银集团获得了22.5亿美元的投资，新资金将用于明年推出无人驾驶出租车。Zoox公司也说，它最早将于2020年推出供乘客使用的自动驾驶汽车。这种狂热不免让人联想起20世纪初期，当时有数百家新生的汽车制造商竞争，直到最后它们几乎全都破产倒闭或者与其它公司合并。

丰田方面，它投资了近40亿美元来在加州洛斯阿尔托斯设立研究机构，并与麻省理工学院、密歇根大学和斯坦福大学建立了正式的研究合作关系。为了提升自身在人工智能、机器人技术和材料科学领域的知识水平，它已经招募了包括约翰·莱昂纳德和吉尔·普拉特（Gill Pratt）在内的多位自动驾驶行业明星。莱昂纳德的核心专业领域是水下无人机，普拉特则拥有多年的为美国国防部筹办DARPA（美国国防部高级研究计划局）机器人和无人驾驶汽车挑战赛的经验，负责丰田的研究所和世界各地的研究工作。今年6月，丰田向东南亚拼车巨头Grab投资了10亿美元；8月，它同意投资5亿美元，与打车服务巨头Uber合作打造无人驾驶汽车。它甚至与多家非汽车领域合作伙伴合作开发多用途无人驾驶汽车队。

这些动作背后的一个矛盾是：对于外界大肆宣扬的自动驾驶汽车将迅速占据美国以及其他地区的道路，丰田并不一定买账。莱昂纳德本人没有买账。他说道，“在波士顿，不管是什么样的天气，不管交通状况如何，无人驾驶汽车都能将我从坎布里奇送到洛根机场——这在我的有生之年可能无法实现。”丰田的研究所在其网站上表示，它的目标是“有朝一日研发出一种不会引发撞车事故的车辆”。它没有具体说明这款不可撞毁的汽车是否会是无人驾驶的。

2001-2016年期间拥有超过50项与自动驾驶汽车相关专利的公司，丰田领跑专利竞赛

数据来源：Bloomberg New Energy Finance

丰田的自动驾驶汽车愿景并不是真的要完全摆脱司机。更确切地说，它是要利用自动驾驶技术和相关的技术，来使得汽车变得更安全，对用户更友好，提供各种各样的功能来帮助人们在驾驶时仍能保持高效。丰田章男认为消费者对汽车的喜爱还远未结束。他本人经常参加公路赛，只有亲自在上路进行测试以后，他才会点头支持未来的汽车设计。

该公司当然有资金去追求任何它信奉的未来——截至6月30日，丰田有500亿美元的现金储备，为通用汽车的两倍多。但无人驾驶技术很显然是美国发明的，而丰田长期以来一直更多地被视作善于利用竞争对手的发明的一流制造商，而不是被视作创新者。这种做法在当下的文化转变面前可能站不住脚。在丰田高管看来，这种文化转变可能与它在上世纪30年代面临的文化转变一样剧烈，当时该公司要从织布机制造商转型成为汽车制造商。“为了更好地展开商业竞争，我们需要在IT公司变得更像我们之前变得更像IT公司。”普拉特指出，“这家公司现在非常强大，所以我们现在是时候去确保自己才是真正搞懂所有酷技术的人了。”

这辆雷克萨斯在马萨诸塞州坎布里奇(Cambridge)附近行驶，为丰田的自动驾驶汽车计划收集数据

今年早些时候，丰田章男在拉斯维加斯的国际消费电子展(CES)上登台时，闪光灯闪烁，音乐声震耳欲聋。丰田章男说，“像我这样的汽车人能来到这里，我感到非常荣幸。”他的祖父在80年前领导公司转型成为一家汽车制造商。不久以后，来自亚马逊(Amazon.com)、Uber、必胜客(Pizza Hut)、马自达等公司的高管也登台。

丰田章男说，这几家公司看起来不大可能会联手共同打造一款面向2020年东京奥运会和残奥会的产品：一辆气泡状(bubble-shaped)的无人驾驶电动送货篷车。“e-Palette商务系统”送货篷车队将被设计用来运送乘客、送披萨和包裹、处理信用卡，以及瞬间转变成移动鞋店、酒店房间或应急指挥中心。“今天，你得前往商店买东西。”丰田章男说道，“在未来，有了e-Palette，商店则会自动走到你面前。”

这是丰田章男自2014年进行思维转变以来最引人注目的一次公开表态。那时，谷歌公司的混合动力汽车已经安装了自动驾驶装置，在没有人类司机的情况下在加州高速公路上行驶——其中包括一些普锐斯（Prius）和雷克萨斯汽车，这些汽车都是谷歌在没有丰田参与的情况下部署的。

之后，丰田加入了2020年东京奥运会的早期规划。丰田章男告诉Automotive News汽车资讯网站，当他得知残奥会运动员希望驾驶“酷炫的汽车，而不仅仅是专为残疾人设计的汽车”时，他感到很惊讶。他意识到，自动驾驶汽车和半自动驾驶的汽车可以让残疾人、老年人和其他存在驾驶障碍的人更方便、更有趣地出行。

于是，丰田章男去找公司驻东京高管、他多年的密友友山茂树（Shigeki Tomoyama）帮忙。友山茂树是持续改进经营的忠实信徒，那是丰田的核心理念：对制造过程进行持续性的小规模改进，以寻求更好的产品质量和更低的成本。他非常热衷于科技，以至于曾撰写数本关于丰田的著作的密歇根大学教授杰夫·利克(Jeff Liker)称友山茂树为“科学怪人”(Frankenstein)——一半是丰田人，一半是硅谷人。这可能有点言过其实了。但友山茂树在近20年前建立了丰田的第一个连接汽车与互联网的项目，他说他对被比作科学怪人感到荣幸，因为科学怪人是“一个人造的结构，但有心脏”。他几乎每天都在社交媒体上发布自己吃过的饭菜、参观过的工厂和钓过的鱼的照片，这在丰田高管当中非常罕见。他在该公司涉足多个业务领域，从大数据到汽车运动，再到雷克萨斯游艇的开发。

在被派去加强丰田的无人驾驶和驾驶辅助研究工作几个月后，友山茂树就从美国国防部挖来了普拉特，并建立了丰田研究所。在创建研究所一年后，他成立了美国子公司丰田互联（Toyota Connected)。这家公司致力于将来自丰田联网汽车的大量数据转化为适于出售的商品和服务。大约在同一时间，友山茂树开始与Uber洽谈合作打造e-Palette送货篷车。

除了谈到e-Palette将在奥运会亮相以外，该公司没有透露它将在什么地方以及什么时候销售该款车辆。考虑到丰田对该车型核心的自动驾驶技术的矛盾心理，这或许不足为奇。“仍有90%的消费者并不期盼自动驾驶。”丰田万通的首席运营官中岛正弘(Masahiro Nakashima)说。市场研究公司Gartner去年的一项研究发现，在接受调查的消费者中，55%的人表示不会乘坐全自动驾驶汽车，但超过70%的人会乘坐半自动驾驶汽车——这正是丰田所瞄准的一部分消费者群体。

丰田最热衷于科技的高管友山茂树

在一个寒冷的春天早晨，一辆小狗大小的四轮汽车在麻省理工学院校园的人行道上嗡嗡作响，躲避着背着背包的学生。在它的平面底盘上有一个银罐，里面装有旋转的激光雷达传感器，它们可以探测周围的树木、电线杆和学生。一排水平的3D立体摄像机则置于传统汽车的挡风玻璃位置。

这是来自丰田研究所的小型汽车在自动驾驶，而它的小装置则在就周围环境创建一个高分辨率的地图。该研究所的科学家斯蒂芬·麦吉尔(Stephen McGill)带着操纵杆尾随其后，以防汽车转向行人的危险。路过的学生几乎都没有去注视它，仿佛嗡嗡作响的微型自动驾驶原型车在校园里穿梭已经司空见惯。

该车辆的软件在根据体态和人们可能在看的地方等情况来理解不可预知的人类行为。麦吉尔会上传有关汽车与环境互动的数据，然后对软件进行微调，使其能够驱使车辆更加安全地在行人和街道当中行走。在未来，这些数据将会被更大的汽车所使用，比如在坎布里奇车库的那辆实验性的雷克萨斯。

该小型汽车停在麦吉尔的上司莱昂纳德的教室里。莱昂纳德教授的是关于电子学的商业管理专业。莱昂纳德把20%的时间都花在了麻省理工学院上，其余的时间则都花在研究所上。他为学生们提供关于该小型汽车如何运作的简短教学，然后就全自动驾驶汽车的未来对他们进行问卷调查。四分之三的人预计，到2030年他们将经常使用这种汽车。莱昂纳德则认为他们可能无法如愿。

正如Uber今年3月在亚利桑那州所学到的教训那样（该公司的一辆自动驾驶汽车撞死了一名行人），让无人驾驶汽车在封闭的道路上行驶是一回事，让它们在城市道路中行驶则完全是另一回事。繁忙的大都市存在着常见而又令人烦恼的障碍物。在波士顿的冬天，排气管排出来的气体会像迎面而来的汽车一样坚硬。要是遇到联邦快递(FedEx)的一辆货车阻塞了芝加哥一条双车道边道的一半，训练中被要求不要越过中线的无人驾驶汽车会感到困惑。“这真的、真的很困难。”莱昂纳德说。

丰田正在通过一种名为Guardian的系统来实现折中，该系统会利用让完全自动驾驶变得理论上可行的机器智能和传感器能力，并将其整合到为人类司机设计的汽车上。这些汽车和卡车会比任何人都能看得更远，能够看清楚多条车道的交通情况，而且更善于预测其他的汽车和行人的行为。现实中的人类司机会继续驾驶和刹车，而Guardian系统发现潜在的危险的时候，它则会采取控制和转向，放慢速度，停止，或其他的行动来避免问题。

丰田研究所制作的一段视频展示了其负责自动驾驶的高级副总裁瑞安·尤斯蒂斯(Ryan Eustice)在一辆Guardian汽车的驾驶座上试驾的过程。尤斯蒂斯假装睡着了，让车子偏离车道。仪表板上的摄像头监视到他的头低下，双眼闭上。在一瞬间，Guardian把汽车接管过来，并把它开回车道当中。当尤斯蒂斯活跃起来时，他被该系统要求轻踩刹车踏板，重新开始驾驶。

这让莱昂纳德很兴奋，尤其是因为他十几岁的儿子最近学会了开车。他说，“从技术上讲，减少交通事故死亡人数应该是可能的。”美国每年死于交通事故的人数可能会从4万人锐减至4000人。“想象一下，如果你有个世界上最机警、训练最有素的司机，会在一个十几岁的孩子转弯太快的时候接过驾驶盘。十年后，我梦见丰田收到车主的来信，说：‘我十几岁的孩子在开车时做了蠢事，幸好得到了Guardian的及时干预。谢谢你们。’”

丰田互联在德克萨斯州普莱诺的办公室

丰田高管扎克·希克斯(Zack Hicks)认为，无人驾驶技术肯定会到来——但他补充称，它并不是重点。“当每个人都拥有它的时候，它就无法带来差异化。”希克斯说道，“区别在于数据的使用，即你如何将车辆与商业和其他车辆连接起来。”他目前担任位于德克萨斯州普莱诺的丰田互联(Toyota Connected)北美公司的首席执行官。

希克斯和他在丰田互联研发重地的年轻程序员团队正在试图打造一个带轮子的超级智能网络浏览器。每隔200毫秒，他们就能上传一次来自丰田数百万联网汽车的传感器的数据——每天来自每辆汽车的数据点总计达到700万个以上。那些传感器会测量车辆的速度、位置、刹车压力、转向角度、燃油水位、轮胎压力以及数百个其他的指标，比如司机是否比大多数人都更多地刹车。

扎克·希克斯，丰田互联北美公司CEO

这些信息可以帮助丰田打造更加安全的汽车，提高客户体验，从而帮助它销售汽车。你的凯美瑞（Camry）发现你忘记带手机了，问你是否想要取回它。你开会迟到了，你的RAV4给你安排了Skype通话连接(当然是在你停车之后安排的)。你收到一个手机警告，说你的卡罗拉（Corolla）左后轮胎需要打气，上面还提供了到最近的汽车服务站的导航地图。丰田认为，这样的功能会让消费者愿意一直购买。

该公司正在设法将数据转化为现金。今年3月，丰田销售了1万辆专为Avis Budget Group公司设计的联网汽车。通过加快客户返回车辆的速度，油耗数据和里程表数据为该租车公司节省了经营成本：与Avis员工在停车场手动扫描车辆不同，丰田互联的系统可以在瞬间完成库存登记。Avis负责客户体验和产品开发的副总裁杰夫·凯林(Jeff Kaelin)表示，定期提供给Avis的诊断代码可以判断出“车辆需要进行4美元的维修，从而避免日后进行40美元的维修的需要”。除了得到Avis汽车的销售收入以外，丰田还能够收取月费。

在火奴鲁鲁(Honolulu)，丰田互联与Servco Pacific公司合作试运营一项名为Hui的汽车共享业务。Servco Pacific是夏威夷群岛的丰田、雷克萨斯和斯巴鲁汽车经销商。该公司提供车辆，而丰田互联则提供应用程序让客户可以使用手机来解锁汽车。当然，用户数据会被传送到丰田互联。顾客仅凭信用卡和智能手机就能在25个停车点中的任何一个提车，起步价每小时9.95美元或每天79.60美元。Servco Pacific每月需要向丰田支付一笔费用。

这些都是小型企业，它们增长与否取决于消费者对拥有私人汽车的热情程度。每家主流的汽车制造商都在研究类似的技术——在汽车行业中被称作“移动出行即服务”。麦肯锡公司去年10月在一份研究报告中说，转向移动出行业务“可能会使得行业不再像传统那样主打汽车生产业务，而是实施新的经营机制来从每英里或每趟行程中获得更高的利润”。该研究机构预测，到2030年，全球移动出行市场规模可能将高达7500亿美元。

随着Guardian技术不仅仅被应用于人类驾驶的汽车，还被应用于由丰田自己和Uber等合作伙伴运营的无人驾驶出租车车队，丰田有望在这个新时代占据一个有利可图的位置。随着Uber完成为时数年的无人驾驶测试的完成，最近也宣布愿意共享技术，它可能会显著提升丰田的业务。友山茂树甚至吹嘘说，拥有Uber的无人驾驶技术“可能将会造就世界上最安全的无人驾驶汽车。”

不过，首先，丰田不仅要说服自己，还要说服传统的供应商和经销商，让他们相信，仅仅制造汽车将不再可行。“我们不会放弃我们的主要业务，但我们不能茫然地一味继续生产汽车。”友山茂树称，“让每一个人都有这种危机感，仍然是一个挑战。”