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L4 級自動駕駛已經(jīng)進(jìn)入到規(guī)模化落地運(yùn)營的階段，越來越多適配不同商業(yè)場景的自動駕駛車輛駛?cè)牍_道路。
一套好用的 L4 級自動駕駛系統(tǒng)，勢必要面對來自不同運(yùn)行地區(qū)、不同氣候狀況、不同場景的多樣化挑戰(zhàn)，同時(shí)還要在各地收集路測和運(yùn)營數(shù)據(jù)來提升系統(tǒng)的核心能力。
那么如何保證這套系統(tǒng)的普適性，保證車隊(duì)的投放效率以及運(yùn)營維護(hù)過程中的便利性，找到自動駕駛車輛安全性、成本、規(guī)模化之間的平衡點(diǎn)，成為很多 L4 級自動駕駛通用方案公司需要解決的難題。
輕舟智航打造「自動駕駛超級工廠」
此前已經(jīng)在自動駕駛網(wǎng)約巴士（Robobus）領(lǐng)域打出聲量的輕舟智航自研的一套自動駕駛解決方案「Driven-by-QCraft」就一直在朝著這個(gè)方向努力，不斷追求系統(tǒng)的高效適配。
為此，輕舟智航打造了一間「自動駕駛超級工廠」，這間「工廠」中，有車載硬件、車載軟件以及專注于處理海量道路環(huán)境數(shù)據(jù)來進(jìn)行仿真訓(xùn)練的「數(shù)據(jù)流場」。
這三者共同協(xié)作，推動自動駕駛方案形成迭代閉環(huán)。
現(xiàn)階段，輕舟智航的「Driven-by-QCraft」方案：
在自動駕駛硬件上進(jìn)行了模塊化的設(shè)計(jì)，一套標(biāo)準(zhǔn)化的硬件方案可以在 Robobus、Robotaxi 以及其他車型上進(jìn)行搭載，傳感器數(shù)量可以按需增減。
按照輕舟智航的介紹，他們這套系統(tǒng)已經(jīng)在 10 款車型上進(jìn)行搭載，包括主力車型自動駕駛網(wǎng)約巴士「龍舟 ONE」，還有公交車、Robotaxi 等車型。
在自動駕駛軟件層面，得益于其 4 位核心團(tuán)隊(duì)成員都出自全球頂尖自動駕駛公司 Waymo，輕舟智航在感知算法、地圖與定位、 決策規(guī)劃、云端控制等技術(shù)模塊上都擁有自研能力，而且這套軟件系統(tǒng)同樣具有不同場景以及不同車型的適配性。
此外，在「數(shù)據(jù)流場」的支持下，輕舟智航的自動駕駛車輛可以先集中在一地進(jìn)行研發(fā)，然后再投放到多地進(jìn)行測試和運(yùn)營，自動篩選歸類出高價(jià)值的數(shù)據(jù)，進(jìn)行大規(guī)模的仿真訓(xùn)練，推動系統(tǒng)的 OTA。這樣一種模式，可以讓 A 地發(fā)現(xiàn)的問題在被解決后，在 B 地不會再發(fā)生，高效協(xié)同。
目前，輕舟智航的自動駕駛車隊(duì)已經(jīng)在中美 10 座城市展開測試或運(yùn)營，車隊(duì)規(guī)模預(yù)計(jì)在年底超過百臺，而且后續(xù)還會與合作伙伴結(jié)盟，讓「數(shù)據(jù)流場」發(fā)揮更大的效能。
正是基于自研的「自動駕駛超級工廠」，提升開發(fā)和部署的效率，輕舟智航才能夠在短短一年時(shí)間里快速復(fù)制，落地十座城市。
輕舟智航的目標(biāo)是「將無人駕駛帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)」，以上僅僅是階段性成績，在自動駕駛軟、硬件上，輕舟智航還在持續(xù)迭代。
解密輕舟智航第三代自動駕駛硬件方案
最近，輕舟智航發(fā)布了他們的第三代自動駕駛硬件方案。
這套方案在感知層面通過對傳感器配置以及安裝位置/方式進(jìn)行革新，實(shí)現(xiàn)了對車輛周圍 360 度范圍的感知全覆蓋，做到無死角、無盲區(qū)。
特別是針對小體型物體，比如皮球、小狗、兒童這樣的目標(biāo)物的感知也能非常精準(zhǔn)。這大大提升了自動駕駛系統(tǒng)的安全性。
在計(jì)算單元層面，輕舟智航新一代的方案進(jìn)行了三重冗余設(shè)計(jì)，包含了主計(jì)算單元（OMC）、備份計(jì)算單元（OBC）以及車載計(jì)算單元（OCC）。
這樣設(shè)計(jì)的目的是為了充分保障車輛在發(fā)生部分器件失效時(shí)還能安全停車。
其中，主計(jì)算單元負(fù)責(zé)的是自動駕駛系統(tǒng)軟件的運(yùn)行和計(jì)算，如果主計(jì)算單元出現(xiàn)故障，備份計(jì)算單元將接管車輛控制，讓車輛可以在突發(fā)狀況下靠邊停車、緊急剎車等。
就像人類的「大小腦」一樣，互相配合、互為冗余。
而在 11 月 9 日舉行的英偉達(dá) GTC 大會上，輕舟智航宣布，在其下一代計(jì)算平臺中，將會采用英偉達(dá)的新一代自動駕駛芯片 Orin，這也讓輕舟智航成為國內(nèi)首家使用 Orin 芯片的 L4 級自動駕駛通用方案公司。
根據(jù)輕舟智航的規(guī)劃，他們在今年底就會實(shí)現(xiàn) Orin 的搭載上車，因?yàn)榇饲耙呀?jīng)有 Xavier 適配的經(jīng)驗(yàn)，所以在一些核心模塊上進(jìn)行調(diào)整后就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算芯片的整體遷移。
目前，英偉達(dá) Orin 的開發(fā)板已經(jīng)在國內(nèi) Tier 1 手中開發(fā)到了 B 樣件的階段，很快就將量產(chǎn)，2022 年也會是國內(nèi) Orin 芯片的量產(chǎn)大年。
另外，輕舟智航還在第三代硬件方案里優(yōu)化了電源系統(tǒng)。針對不同的天氣狀況、道路條件，系統(tǒng)會適時(shí)關(guān)閉一些耗電項(xiàng)目，比如在天氣晴好的時(shí)候，可以減少某類傳感器工作的數(shù)量，集中供電給核心功能模塊即可，這樣能在一定程度上降低功耗、省電，延長車輛運(yùn)行里程；
另外，電源系統(tǒng)也有冗余備份，能夠在特殊故障時(shí)，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，拒絕「黑屏」事件的發(fā)生。
具體看看輕舟智航的第三代感知硬件方案：
2 個(gè)長距離測量激光雷達(dá)；
3 個(gè)近距離補(bǔ)盲激光雷達(dá)；
4 個(gè)毫米波雷達(dá)；
9 個(gè)感知攝像頭；
1 個(gè) IMU 套裝。
這套方案用了 5 顆激光雷達(dá)，車頂左右各兩顆，上方兩顆是主激光雷達(dá)，來自禾賽科技，下方有圓形遮罩的是補(bǔ)盲激光雷達(dá)，還有一顆補(bǔ)盲激光雷達(dá)位于車輛尾部，補(bǔ)盲雷達(dá)出自速騰聚創(chuàng)。
5 顆激光雷達(dá)的配置在成本上是不是超標(biāo)了？
針對這個(gè)問題，輕舟智航聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO 侯聰表示，這套方案的成本相比于前代方案的成本反而降低了，主要是因?yàn)楝F(xiàn)在國產(chǎn)激光雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)很成熟，而且出貨量也在不斷增加，因此單個(gè)傳感器成本也在不斷降低，而且這套方案用了兩個(gè)主激光雷達(dá)，其他三顆是價(jià)格更低的補(bǔ)盲雷達(dá)，成本上可控。
在安裝方式上，Robotaxi 車頂 4 顆激光雷達(dá)分為兩組，采用了懸浮式安裝方式，這兩組激光雷達(dá)互為冗余，任何一組失效，另外一組都能支撐起車輛的環(huán)境感知。
另外，5 顆激光雷達(dá)在旋轉(zhuǎn)方向上實(shí)時(shí)保持一致，這樣其在檢測動態(tài)物體的時(shí)候就不會出現(xiàn)明顯的錯(cuò)位或者是重影的現(xiàn)象，而且返回的點(diǎn)云數(shù)據(jù)也可以集中處理，讓感知更加精準(zhǔn)。
除了 5 顆激光雷達(dá)值得關(guān)注，輕舟智航這套傳感器硬件在攝像頭層面也做了革新。
首先是單獨(dú)定制設(shè)計(jì)了專門的紅綠燈識別攝像頭，這顆攝像頭可以在不受環(huán)境光干擾的情況下，識別出 150 米外的紅綠燈形狀和顏色。和紅綠燈識別攝像頭鄰近的還有一顆前視的主攝像頭。
余下的 7 顆環(huán)視攝像頭則是環(huán)繞在左右兩組激光雷達(dá)周圍，皆為 500 萬像素，而且其安裝方式采用逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90 度的方式，讓縱向的視場角更大。
這種安裝方式讓攝像頭的逐行曝光方向與激光雷達(dá)的掃描方向保持一致，這樣讓圖像數(shù)據(jù)和點(diǎn)云數(shù)據(jù)的前融合效果更佳，而且還能減少地面的盲區(qū)，特別是對小體積物體比如交通錐、兒童、小動物等等的探測。
自動駕駛車輛要應(yīng)對各種天氣狀況和不同的場景，暴露在外的傳感器難免會出現(xiàn)各種臟污的情況，為此，輕舟智航為這些傳感器配上了自清潔系統(tǒng)，讓其免受水霧、灰塵、污垢的侵?jǐn)_。
在自動駕駛硬件套裝的成本方面，激光雷達(dá)以及計(jì)算芯片占了大頭，輕舟智航一直在優(yōu)化這塊的成本，讓自動駕駛車輛能夠更加安全同時(shí)也能以更經(jīng)濟(jì)的方式落地。
根據(jù)輕舟智航聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO 于騫此前的預(yù)測，未來 2 年，車輛的自動駕駛改裝成本可以控制在 10-15 萬元級別（激光雷達(dá)占其中 2-3 萬元），整體算下來和一名司機(jī) 2 年的薪資差不多，這將是自動駕駛更能規(guī)模化的成本區(qū)間。
通過第三代自動駕駛硬件方案的探索，輕舟智航正在努力找到自動駕駛車輛安全、成本、規(guī)模化之間的平衡點(diǎn)。
輕舟智航 Robotaxi 初體驗(yàn)
外界對于輕舟智航的認(rèn)知主要是那款約 6 米長的自動駕駛網(wǎng)約巴士（Robobus）——「龍舟 ONE」，主要用于地鐵接駁、城市微循環(huán)等場景，如今已經(jīng)在國內(nèi) 6 座城市實(shí)現(xiàn)落地。
但是輕舟的產(chǎn)品線遠(yuǎn)不止于此。
其目前還有面向大巴的輔助駕駛方案，致力于智慧公交的改裝。據(jù)知情人士透露，這套方案目前已分別跟陜西西咸公交、中通客車等合作落地車隊(duì)。
另外，輕舟還有規(guī)劃中的一款全新的車型「龍舟 SPACE」，主要是面向城市未來出行而設(shè)計(jì)，類似于此前 ZOOX 推出的全無人車型。
其實(shí)在更早之前，輕舟 L4 級自動駕駛研發(fā)是從 Robotaxi 開始的，目前這些 Robotaxi 已經(jīng)在硅谷、蘇州、深圳等地測試，規(guī)模有數(shù)十臺。
之所以測試 Robotaxi，主要還是為了軟件技術(shù)在不同場景下的持續(xù)迭代做準(zhǔn)備。
因?yàn)檩p舟團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，無論是現(xiàn)在主力在做的 Robobus，還是一開始就切入的 Robotaxi，以后都會殊途同歸，那就是重新定義出一種無人駕駛的出行工具，在這類出行工具上，硬件方案、軟件方案都必須是通用的，未來可以更好地進(jìn)行移植。
所以這也是輕舟在同時(shí)測試 Robobus 和 Robotaxi 的原因，因?yàn)檫@兩個(gè)場景都是其「自動駕駛超級工廠」不斷進(jìn)化的基礎(chǔ)。一套成熟的通用性的 L4 自動駕駛系統(tǒng)，是輕舟智航在技術(shù)上的終極追求。
在輕舟智航發(fā)布第三代自動駕駛硬件方案的節(jié)點(diǎn)上，汽車之心在蘇州實(shí)地體驗(yàn)了搭載了該方案的 Robotaxi 車型，實(shí)車見證這套硬件方案在感知層面的提升。
我們在蘇州高鐵新城的公開道路上，進(jìn)行了一段實(shí)際體驗(yàn)，期間經(jīng)歷了等待紅綠燈、跟車、被 Cut-in、繞行、變道、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、禮讓行人等眾多復(fù)雜場景。
從車內(nèi)可視化界面的感知結(jié)果來看，車上的這套傳感器對于車輛周圍的車輛、道路邊緣的護(hù)欄、行人、自行車騎行者都能非常精準(zhǔn)的識別。
特別是針對遠(yuǎn)處有遮擋的自行車騎行者，系統(tǒng)同樣可以識別，并且在可視化界面上進(jìn)行分類建模。
在體驗(yàn)過程中，車輛的變道、轉(zhuǎn)向、減速剎停等操作非常類似于老司機(jī)，很平穩(wěn)。
而在等紅燈起步的操作上，車輛則采取了更激進(jìn)的操作，會有一個(gè)向前沖的動作，輕舟的工程師表示這是為了防止起步太慢被后車催促，也能避免被加塞。
我們在試乘過程中碰到了右后方車輛突然 Cut-in 的場景，本車進(jìn)行了及時(shí)的減速避讓操作，而且沒有人為接管。
另外還碰到了行車道上出現(xiàn)停止車輛的情況，本車在感知到該車之后，成功實(shí)現(xiàn)了繞行，而且繞行動作很果斷。
這里要提到輕舟智航的一項(xiàng)「時(shí)空聯(lián)合規(guī)劃」技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以在車輛橫向轉(zhuǎn)向和縱向的加減速操作上進(jìn)行聯(lián)合規(guī)劃，尋找出一條最優(yōu)行駛路徑，而且是以最合適的速度行駛。
這項(xiàng)技術(shù)在繞行的場景中表現(xiàn)的非常明顯，輕舟的 Robotaxi 在轉(zhuǎn)向的過程中還輕微加了一點(diǎn)速來繞過前方的車輛，非常果斷且順滑。
此外，過程中還經(jīng)過了一段狹窄路，路邊停滿了車輛，而且行車道前方出現(xiàn)車輛時(shí)啟時(shí)停的情況，本車在進(jìn)行了一段跟車之后，等待前方車輛變道后繼續(xù)行駛。
輕舟的工程師表示，其自動駕駛系統(tǒng)的繞行邏輯是：如果前方是一輛靜止的車輛，那么系統(tǒng)會果斷進(jìn)行繞行；
如果前方車輛時(shí)啟時(shí)停，那系統(tǒng)則會進(jìn)行跟車操作，直至前車離開。
在整個(gè)體驗(yàn)過程中，我們遇到了數(shù)十個(gè)紅綠燈，感知系統(tǒng)對紅綠燈能進(jìn)行精準(zhǔn)的識別，并且提前減速，平緩剎停，表現(xiàn)非常老司機(jī)。
在輕舟智航第三代自動駕駛硬件方案的加持下，輕舟的 Robotaxi 在感知層面的表現(xiàn)可圈可點(diǎn)。但也不得不承認(rèn)，在某些規(guī)劃和控制操作上其還未達(dá)到最佳狀態(tài)，后續(xù)還有提升空間，需要從「老司機(jī)」向「超級老司機(jī)」進(jìn)化。
2 年時(shí)間完成從 Robotaxi 到 Robobus 的拓展，在 10 城的多類場景落地 10 款車型，搭建起近百臺規(guī)模的車隊(duì)，輕舟智航的通用性自動駕駛軟硬件方案為這樣的高效率貢獻(xiàn)了力量。
而在未來將推出的更多自動駕駛車型上，這間「自動駕駛超級工廠」還將發(fā)揮更大的效用。
輕舟智航的自動駕駛硬件方案已迭代至現(xiàn)在的第三代，后續(xù)還要引入更符合車規(guī)級要求、性能更強(qiáng)大的英偉達(dá) Orin 計(jì)算平臺。在硬件方案上與時(shí)俱進(jìn)，增強(qiáng)適配性的基礎(chǔ)之上，就看后續(xù)其自動駕駛軟件方案如何持續(xù)進(jìn)化。
按照輕舟智航的規(guī)劃，他們的整套方案，不但要向上、向更高級別的自動駕駛突破，而且還要向下兼容，去滿足未來乘用車量產(chǎn)自動駕駛的需求。
眾所周知，現(xiàn)在很多量產(chǎn)乘用車都確定要用英偉達(dá)的 Orin 芯片，同時(shí)激光雷達(dá)上車也是大勢所趨，這正好與目前輕舟智航搭建的自動駕駛硬件架構(gòu)不謀而合。
所以，從量產(chǎn)乘用車自動駕駛，到 Robobus、Robotaxi 再到未來專門為無人化出行而打造的車型，都有輕舟智航通用性自動駕駛系統(tǒng)的用武之地，加上美團(tuán)龍珠這些產(chǎn)業(yè)投資方的助力，未來在物流領(lǐng)域或許也將大有可為。
現(xiàn)在輕舟智航還在努力的打好自己的地基，為日后在自動駕駛領(lǐng)域起高樓做充分的準(zhǔn)備。
