一個(gè)平臺(tái)適配多種車型：一套自動(dòng)駕駛系統(tǒng)如何同時(shí)做到高效與場(chǎng)景通用？

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L4 級(jí)自動(dòng)駕駛已經(jīng)進(jìn)入到規(guī)?；涞剡\(yùn)營(yíng)的階段，越來(lái)越多適配不同商業(yè)場(chǎng)景的自動(dòng)駕駛車輛駛?cè)牍_(kāi)道路。

一套好用的 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，勢(shì)必要面對(duì)來(lái)自不同運(yùn)行地區(qū)、不同氣候狀況、不同場(chǎng)景的多樣化挑戰(zhàn)，同時(shí)還要在各地收集路測(cè)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)來(lái)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(yíng)維護(hù)過(guò)程中的便利性，找到自動(dòng)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(jí)自動(dòng)駕駛通用方案公司需要解決的難題。

輕舟智航打造「自動(dòng)駕駛超級(jí)工廠」

此前已經(jīng)在自動(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛超級(jí)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(lái)進(jìn)行仿真訓(xùn)練的「數(shù)據(jù)流場(chǎng)」。

這三者共同協(xié)作，推動(dòng)自動(dòng)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(dòng)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(dòng)駕駛網(wǎng)約巴士「龍舟 ONE」，還有公交車、Robotaxi 等車型。

在自動(dòng)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(dòng)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(chǎng)景以及不同車型的適配性。

此外，在「數(shù)據(jù)流場(chǎng)」的支持下，輕舟智航的自動(dòng)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(cè)試和運(yùn)營(yíng)，自動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的 OTA。這樣一種模式，可以讓 A 地發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題在被解決后，在 B 地不會(huì)再發(fā)生，高效協(xié)同。

目前，輕舟智航的自動(dòng)駕駛車隊(duì)已經(jīng)在中美 10 座城市展開(kāi)測(cè)試或運(yùn)營(yíng)，車隊(duì)規(guī)模預(yù)計(jì)在年底超過(guò)百臺(tái)，而且后續(xù)還會(huì)與合作伙伴結(jié)盟，讓「數(shù)據(jù)流場(chǎng)」發(fā)揮更大的效能。

正是基于自研的「自動(dòng)駕駛超級(jí)工廠」，提升開(kāi)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?gòu)?fù)制，落地十座城市。

輕舟智航的目標(biāo)是「將無(wú)人駕駛帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)」，以上僅僅是階段性成績(jī)，在自動(dòng)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(dòng)駕駛硬件方案

最近，輕舟智航發(fā)布了他們的第三代自動(dòng)駕駛硬件方案。

這套方案在感知層面通過(guò)對(duì)傳感器配置以及安裝位置/方式進(jìn)行革新，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛周圍 360 度范圍的感知全覆蓋，做到無(wú)死角、無(wú)盲區(qū)。

特別是針對(duì)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(dòng)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(dòng)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(huì)上，輕舟智航宣布，在其下一代計(jì)算平臺(tái)中，將會(huì)采用英偉達(dá)的新一代自動(dòng)駕駛芯片 Orin，這也讓輕舟智航成為國(guó)內(nèi)首家使用 Orin 芯片的 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛通用方案公司。

根據(jù)輕舟智航的規(guī)劃，他們?cè)诮衲甑拙蜁?huì)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(kāi)發(fā)板已經(jīng)在國(guó)內(nèi) Tier 1 手中開(kāi)發(fā)到了 B 樣件的階段，很快就將量產(chǎn)，2022 年也會(huì)是國(guó)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(duì)不同的天氣狀況、道路條件，系統(tǒng)會(huì)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(zhǎng)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(zhǎng)距離測(cè)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(lái)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(duì)這個(gè)問(wèn)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(guó)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(cè)動(dòng)態(tài)物體的時(shí)候就不會(huì)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(shí)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(shí)別出 150 米外的紅綠燈形狀和顏色。和紅綠燈識(shí)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(wàn)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(chǎng)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(duì)小體積物體比如交通錐、兒童、小動(dòng)物等等的探測(cè)。

自動(dòng)駕駛車輛要應(yīng)對(duì)各種天氣狀況和不同的場(chǎng)景，暴露在外的傳感器難免會(huì)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(dòng)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(dòng)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(cè)，未來(lái) 2 年，車輛的自動(dòng)駕駛改裝成本可以控制在 10-15 萬(wàn)元級(jí)別（激光雷達(dá)占其中 2-3 萬(wàn)元），整體算下來(lái)和一名司機(jī) 2 年的薪資差不多，這將是自動(dòng)駕駛更能規(guī)模化的成本區(qū)間。

通過(guò)第三代自動(dòng)駕駛硬件方案的探索，輕舟智航正在努力找到自動(dòng)駕駛車輛安全、成本、規(guī)?；g的平衡點(diǎn)。

輕舟智航 Robotaxi 初體驗(yàn)

外界對(duì)于輕舟智航的認(rèn)知主要是那款約 6 米長(zhǎng)的自動(dòng)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(chǎng)景，如今已經(jīng)在國(guó)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(lái)出行而設(shè)計(jì)，類似于此前 ZOOX 推出的全無(wú)人車型。

其實(shí)在更早之前，輕舟 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛研發(fā)是從 Robotaxi 開(kāi)始的，目前這些 Robotaxi 已經(jīng)在硅谷、蘇州、深圳等地測(cè)試，規(guī)模有數(shù)十臺(tái)。

之所以測(cè)試 Robotaxi，主要還是為了軟件技術(shù)在不同場(chǎng)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(wú)論是現(xiàn)在主力在做的 Robobus，還是一開(kāi)始就切入的 Robotaxi，以后都會(huì)殊途同歸，那就是重新定義出一種無(wú)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(lái)可以更好地進(jìn)行移植。

所以這也是輕舟在同時(shí)測(cè)試 Robobus 和 Robotaxi 的原因，因?yàn)檫@兩個(gè)場(chǎng)景都是其「自動(dòng)駕駛超級(jí)工廠」不斷進(jìn)化的基礎(chǔ)。一套成熟的通用性的 L4 自動(dòng)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(dòng)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(jiàn)證這套硬件方案在感知層面的提升。

我們?cè)谔K州高鐵新城的公開(kāi)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(chǎng)景。

從車內(nèi)可視化界面的感知結(jié)果來(lái)看，車上的這套傳感器對(duì)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(shí)別。

特別是針對(duì)遠(yuǎn)處有遮擋的自行車騎行者，系統(tǒng)同樣可以識(shí)別，并且在可視化界面上進(jìn)行分類建模。

在體驗(yàn)過(guò)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(huì)有一個(gè)向前沖的動(dòng)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?cè)谠嚦诉^(guò)程中碰到了右后方車輛突然 Cut-in 的場(chǎng)景，本車進(jìn)行了及時(shí)的減速避讓操作，而且沒(méi)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(dòng)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(chǎng)景中表現(xiàn)的非常明顯，輕舟的 Robotaxi 在轉(zhuǎn)向的過(guò)程中還輕微加了一點(diǎn)速來(lái)繞過(guò)前方的車輛，非常果斷且順滑。

此外，過(guò)程中還經(jīng)過(guò)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(dòng)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(huì)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(huì)進(jìn)行跟車操作，直至前車離開(kāi)。

在整個(gè)體驗(yàn)過(guò)程中，我們遇到了數(shù)十個(gè)紅綠燈，感知系統(tǒng)對(duì)紅綠燈能進(jìn)行精準(zhǔn)的識(shí)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(dòng)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(jí)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(chǎng)景落地 10 款車型，搭建起近百臺(tái)規(guī)模的車隊(duì)，輕舟智航的通用性自動(dòng)駕駛軟硬件方案為這樣的高效率貢獻(xiàn)了力量。

而在未來(lái)將推出的更多自動(dòng)駕駛車型上，這間「自動(dòng)駕駛超級(jí)工廠」還將發(fā)揮更大的效用。

輕舟智航的自動(dòng)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(jí)要求、性能更強(qiáng)大的英偉達(dá) Orin 計(jì)算平臺(tái)。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(dòng)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(jí)別的自動(dòng)駕駛突破，而且還要向下兼容，去滿足未來(lái)乘用車量產(chǎn)自動(dòng)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(shì)所趨，這正好與目前輕舟智航搭建的自動(dòng)駕駛硬件架構(gòu)不謀而合。

所以，從量產(chǎn)乘用車自動(dòng)駕駛，到 Robobus、Robotaxi 再到未來(lái)專門為無(wú)人化出行而打造的車型，都有輕舟智航通用性自動(dòng)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(lái)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(dòng)駕駛領(lǐng)域起高樓做充分的準(zhǔn)備。