無人巴士和無人出租車都能用的L4自動(dòng)駕駛通用硬件方案

點(diǎn)擊【免費(fèi)獲取】《2020年中國無人駕駛行業(yè)概覽（L4級(jí)別及以上）》

前往【技術(shù)文檔】專區(qū)，獲取更多 相關(guān)資料

最近，筆者在蘇州試乘了一趟Robotaxi，乘坐改造后的轎車在高鐵站、商場附近、學(xué)校門口流暢穿行。車輛不僅能完成各種常規(guī)操作，還可以在有車輛加塞或者停在路邊的時(shí)候，一邊左右打方向一邊減速，或者在紅綠燈起步時(shí)稍微加速避免被后車催促，相當(dāng)老司機(jī)。

而這批Robotaxi的背后，就是字節(jié)跳動(dòng)、美團(tuán)投資的自動(dòng)駕駛公司輕舟智航。

11月10日，輕舟智航全新發(fā)布Driven-by-QCraft第三代L4級(jí)自動(dòng)駕駛硬件方案，這是國內(nèi)首個(gè)可同時(shí)用于Robotaxi及Robobus的硬件方案。同時(shí)，輕舟智航聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO侯聰也宣布，在下一代硬件方案中，輕舟智航還將率先使用NVIDIA DRIVE Orin，讓L4級(jí)自動(dòng)駕駛的計(jì)算平臺(tái)邁向量產(chǎn)車規(guī)級(jí)，這也意味著輕舟智航成為首個(gè)使用NVIDIA DRIVE Orin的L4級(jí)自動(dòng)駕駛通用方案公司。

Robobus前景廣闊

時(shí)間回到2020年，誕生于美國硅谷的輕舟智航進(jìn)入中國，同時(shí)順勢(shì)切入小巴市場。當(dāng)時(shí)雖然輕舟智航CEO于騫表示“未來L4出行市場，可能最先就是小巴這種形態(tài)，而不是乘用車的樣子”?？赏顿Y人仍然保持謹(jǐn)慎態(tài)度，認(rèn)為“Robobus太缺乏想象力了”。近兩年，輕舟智航保持初心，深耕自動(dòng)駕駛無人小巴，尤其是最近，先是于8月順利完成A+輪融資，后在10月，輕舟在無錫發(fā)布全國首個(gè)公開道路5G自動(dòng)駕駛網(wǎng)約巴士，并宣布將在無錫市核心CBD區(qū)域啟動(dòng)3條微循環(huán)公交線路常態(tài)化運(yùn)營，廣受好評(píng)。

據(jù)美國知名咨詢公司聯(lián)合市場研究（AMR, Allied market research）顯示，預(yù)計(jì)到2026年，自動(dòng)駕駛巴士(Robobus)的市場規(guī)模將達(dá)到745.2億美元，可見Robobus這個(gè)市場已經(jīng)不再缺乏“想象力”，也有眾多企業(yè)如Zoox、百度、文遠(yuǎn)知行等跟輕舟智航一樣，選擇布局Robobus賽道。

以安全為紅線的硬件方案

自動(dòng)駕駛安全問題，一直以來都是大眾的關(guān)注重點(diǎn)。于本質(zhì)來看，自動(dòng)駕駛，機(jī)器開車，是一個(gè)計(jì)算機(jī)問題，更是一個(gè)數(shù)學(xué)問題，在這道題中，始終存在一些細(xì)微的變量，讓事故概率不可能完全為0。更何況，自動(dòng)駕駛面對(duì)的復(fù)雜長尾場景和狀況，事故概率，也不可能為0。然而即便如此，自動(dòng)駕駛依然有著更高的安全性，也是目前消解人類交通事故最接近本質(zhì)的方法。

在多傳感器的融合下，自動(dòng)駕駛汽車的感知能力遠(yuǎn)高于人類，可避免因視覺盲區(qū)或視線不明而導(dǎo)致的事故發(fā)生。在今天的發(fā)布會(huì)上，針對(duì)自動(dòng)駕駛安全維度的考量，輕舟智航聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO侯聰也表示，輕舟智航這次發(fā)布Driven-by-QCraft第三代L4級(jí)自動(dòng)駕駛硬件方案，首要設(shè)計(jì)原則即是“以安全為紅線”。

全新發(fā)布Driven-by-QCraft第三代L4級(jí)自動(dòng)駕駛硬件方案包含2個(gè)長距離測(cè)量激光雷達(dá)（主LiDAR）、3個(gè)近距離補(bǔ)盲激光雷達(dá)（盲區(qū)LiDAR）、4個(gè)毫米波雷達(dá)、9個(gè)感知攝像頭和1個(gè)IMU套裝。實(shí)現(xiàn)了360度無盲區(qū)感知，具備極強(qiáng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。同時(shí)在傳感器、計(jì)算平臺(tái)、電源、通信等模塊均采用全冗余設(shè)計(jì)。對(duì)此，CTO侯聰也對(duì)「智車科技」表示，這并不是簡單的硬件堆積，而是以安全為考量，做到冗余設(shè)計(jì)來保障安全性。

發(fā)布會(huì)上，輕舟智航CTO侯聰也宣布，在下一代硬件方案中，輕舟智航將率先使用單片算力達(dá)到254TOPS、功能安全等級(jí)符合 ASIL-D的NVIDIA DRIVE Orin作為系統(tǒng)級(jí)芯片，這有助于輕舟智航的產(chǎn)品加快邁向量產(chǎn)車規(guī)級(jí)，同時(shí)也使輕舟智航成為首個(gè)使用NVIDIA DRIVE Orin的L4級(jí)自動(dòng)駕駛通用方案公司。

輕舟智航推出的“Driven-by-QCraft”自動(dòng)駕駛解決方案，包括車載軟件、車載硬件及數(shù)據(jù)流場三大模塊。本次發(fā)布的新一代車載硬件方案，是將輕舟智航核心軟件研發(fā)技術(shù)在車輛上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的重要載體。

技術(shù)角度解讀9大亮點(diǎn)

作為智能網(wǎng)聯(lián)行業(yè)從業(yè)者，筆者很榮幸受邀親訪輕舟智航大本營并參加發(fā)布會(huì)，下面筆者將以一個(gè)從業(yè)者的角度來分享一下輕舟智航這次發(fā)布第三代L4硬件解決方案的一些硬核亮點(diǎn)。

多傳感器融合套件：為更穩(wěn)定地感知外部道路參與者信息，輕舟智航采用多傳感器融合的方式構(gòu)建傳感器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車身周邊360度無盲區(qū)感知。多傳感器融合套件采用了易于部署的模塊化設(shè)計(jì)，包含2個(gè)長距離測(cè)量激光雷達(dá)（主LiDAR）、3個(gè)近距離補(bǔ)盲激光雷達(dá)（盲區(qū)LiDAR）、4個(gè)毫米波雷達(dá)、9個(gè)感知攝像頭和1個(gè)IMU套裝。

360度無盲區(qū)感知：傳統(tǒng)感知方案極易出現(xiàn)盲區(qū)，對(duì)于高速行駛的乘用車、尺寸較高的巴士而言，盲區(qū)會(huì)帶來潛在危險(xiǎn)，輕舟智航首創(chuàng)的360度無盲區(qū)感知方案，可以保證自車周圍無死角感知，車輛周邊盲點(diǎn)距離車輛距離小于10cm。

傳感器左右互為冗余：不像手機(jī)、電視或者家用電腦，自動(dòng)駕駛汽車一旦出現(xiàn)故障，便是性命攸關(guān)的事。為此，輕舟智航建立了“多重保險(xiǎn)”，讓傳感器套件實(shí)現(xiàn)左右互為冗余：基于五個(gè)激光雷達(dá)，當(dāng)其中單個(gè)或兩個(gè)雷達(dá)失效時(shí)，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)依然能保證感知模塊正常運(yùn)轉(zhuǎn)，支撐車輛跛行后安全?？?。

高同步性的激光雷達(dá)方案：套件中每一個(gè)激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向均在同一時(shí)刻保持一致，具備高度同步性。當(dāng)周圍有動(dòng)態(tài)物體出現(xiàn)的時(shí)候，點(diǎn)云不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位或重影現(xiàn)象，同時(shí)保證可將所有激光雷達(dá)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)收集在一起集中處理，最大化利用所有信息。

復(fù)雜環(huán)境攝像頭智能自適應(yīng)：通過先進(jìn)的軟件算法，攝像頭可處理由于光線條件不同產(chǎn)生的過曝或欠曝問題，以及自車行駛過程中因運(yùn)動(dòng)模糊導(dǎo)致的拖影問題，使得車輛在不同的光線及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都具備穩(wěn)定的感知能力。專門識(shí)別紅綠燈的定制相機(jī)可不受環(huán)境光干擾，在夜間精準(zhǔn)識(shí)別出150米外的紅綠燈形狀及顏色。此外，攝像頭采用車規(guī)級(jí)設(shè)計(jì)，工作溫度范圍可覆蓋-40至125℃。

攝像頭盲區(qū)最小化處理：7顆500萬像素的周視相機(jī)以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度安裝，形成縱向視圖。這既保證了相機(jī)逐行曝光方向與激光雷達(dá)掃描方向的一致，從而提高了兩者的前融合效果，又大大減少了地面盲區(qū)。相比傳統(tǒng)的安裝方式地面盲區(qū)面積減少了90%以上，保證了周邊近距離物體的識(shí)別，檢測(cè)出車輛近處的交通錐、行人等，尤其是較矮的兒童。

傳感器自清潔：在室外，氣溫變化引起的溫度差以及下雨天氣會(huì)使鏡頭凝結(jié)水霧導(dǎo)致畫面迷糊，而該方案中的傳感器自帶清潔功能，能自動(dòng)進(jìn)行去污處理，去除水霧、灰塵或其他污垢，保證穩(wěn)定持續(xù)的感知。

三層次互為冗余的計(jì)算平臺(tái)：Driven-by-QCraft的計(jì)算平臺(tái)包括了主計(jì)算單元、備份計(jì)算單元、車載計(jì)算單元三個(gè)層次。正常情況下，主計(jì)算單元負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)軟件功能的運(yùn)行、計(jì)算，在其因?yàn)樘厥庠虬l(fā)生故障以后，為了確保車輛系統(tǒng)的安全，備份計(jì)算單元接收車輛控制，決定車輛下一步的運(yùn)動(dòng)行為，這樣的“大小腦”設(shè)計(jì)讓車輛擁有異常情況靠邊停車、緊急剎車等保護(hù)機(jī)制。

全面功率路徑分層和保護(hù)設(shè)計(jì)的電源系統(tǒng)：通過將功率路徑分層管理，可根據(jù)不同天氣狀況、道路條件實(shí)時(shí)進(jìn)行電能動(dòng)態(tài)分配，優(yōu)先支援核心功能模塊，調(diào)節(jié)輔助功能模塊供電，延長車輛運(yùn)營里程；有效識(shí)別和隔離系統(tǒng)異常故障單元，避免故障級(jí)聯(lián)，保護(hù)核心功能模塊在小概率隨機(jī)故障時(shí)不受影響，降低系統(tǒng)的運(yùn)營維護(hù)成本；配合冗余電源和傳感器設(shè)計(jì)，在單一甚至多個(gè)核心功能模塊意外受損時(shí)，依然維持保證車輛行駛安全的最小子系統(tǒng)。

規(guī)?；慨a(chǎn)不是口號(hào)

規(guī)?；慨a(chǎn)一直是自動(dòng)駕駛公司中最重要的一環(huán)，從近日輕舟智航發(fā)布的第三代L4級(jí)自動(dòng)駕駛硬件方案中，可以清晰地看到其為規(guī)?；慨a(chǎn)的前瞻布局。輕舟智航發(fā)布的這套硬件方案，可以在不同車型、不同城市的落地車輛中通用，這保證了實(shí)車數(shù)據(jù)的通用性和完整性。

隨著龍舟系列自動(dòng)駕駛車的規(guī)?；涞兀囕v將產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。由于這套通用硬件方案的部署，輕舟數(shù)據(jù)流場便可自動(dòng)完成不同車型產(chǎn)生的PB量級(jí)的數(shù)據(jù)的收集、篩選、清洗、標(biāo)注以及仿真評(píng)估、大規(guī)模仿真場景生成等各步驟。這套流程可極大地加速算法優(yōu)化，軟件迭代的過程，再結(jié)合OTA技術(shù)，為大規(guī)模車隊(duì)持續(xù)提供軟件升級(jí)服務(wù)。

筆者再次強(qiáng)調(diào)下，在發(fā)布會(huì)上，輕舟智航對(duì)外宣布將在下一代硬件方案中使用NVIDIA DRIVE Orin，CTO侯聰表示伴隨著乘用車高級(jí)輔助駕駛功能的量產(chǎn)落地，NVIDIA DRIVE Orin在價(jià)格上占有較大優(yōu)勢(shì)，將大幅降低整套自動(dòng)駕駛方案的成本。根據(jù)輕舟智航預(yù)測(cè)，在未來2-3年內(nèi)整套傳感器的成本將下降至5位數(shù)，這足可見輕舟智航劍指車規(guī)級(jí)量產(chǎn)的雄心。

輕舟智航的帶來的想象空間

如今的輕舟智航已經(jīng)成為國內(nèi)布局城市最多的公開道路自動(dòng)駕駛公司。搭載同一硬件方案的自動(dòng)駕駛車輛已在美國硅谷、中國北京、深圳、蘇州等全球10座城市落地測(cè)試和運(yùn)營，部署車輛型號(hào)超過八款，車隊(duì)數(shù)量將近百臺(tái)，能夠完美應(yīng)對(duì)鬧市、暴雨、隧道等多類場景。其中的龍舟ONE首款自動(dòng)駕駛小巴已成功在蘇州、深圳、武漢等六座城市落地常態(tài)化運(yùn)營，成為國內(nèi)布局城市最多的公開道路自動(dòng)駕駛小巴。

提到智能網(wǎng)聯(lián)和車路協(xié)同，輕舟智航也處在行業(yè)前沿。行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為大規(guī)模的路測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不可避免。需要部署路測(cè)感知設(shè)備，路測(cè)通信單元(RSU,Roadside Unit),及額外的固定裝置，基建投入大。而采用固定線路運(yùn)行的Robobus，可根據(jù)線路情況，選擇性部署路測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施，早期可以幫助基建側(cè)降低成本，加速車路協(xié)同的規(guī)?；瘧?yīng)用。

輕舟智航龍舟ONE自動(dòng)駕駛小巴

今天，無獨(dú)有偶，交通運(yùn)輸部發(fā)布了《關(guān)于組織開展自動(dòng)駕駛和智能航運(yùn)先導(dǎo)應(yīng)用試點(diǎn)的通知》，通知稱交通運(yùn)輸部決定組織開展自動(dòng)駕駛、智能航運(yùn)先導(dǎo)應(yīng)用試點(diǎn)，聚焦自動(dòng)駕駛、智能航運(yùn)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，以試點(diǎn)為抓手、以應(yīng)用為導(dǎo)向、以場景為支撐，通過實(shí)施一批與業(yè)務(wù)融合度高、具有示范效果的試點(diǎn)項(xiàng)目，打造可復(fù)制、可推廣的案例?？梢妵艺诖罅膭?lì)自動(dòng)駕駛試點(diǎn)推廣工作，這也讓筆者有理由認(rèn)為，輕舟智航將在自動(dòng)駕駛這個(gè)行業(yè)中大展拳腳。

Robotaxi和 Robobus相互融合，相互借鑒，最終打造出更廣泛適用于共享出行的全新車輛形態(tài)，這是輕舟智航前進(jìn)的方向。在這一過程中，乘用車主機(jī)廠開始在車上加裝激光雷達(dá)、高算力芯片，也給了輕舟智航發(fā)揮的空間。雖然并沒有透露過在物流領(lǐng)域的布局，不過既然已經(jīng)能在城市的公開道路上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，那相信在成本下降后這套方案也會(huì)開始覆蓋城市物流行業(yè)。

筆者在與輕舟智航的工程師交流過程中，可以明顯感覺到他們對(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)的深入理解，和對(duì)行業(yè)未來前景的自信。正是對(duì)技術(shù)的執(zhí)著追求，和對(duì)未來的樂觀，伴隨著汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化轟轟烈烈的浪潮，無數(shù)類似輕舟智航的高新科技企業(yè)，不斷探索，不斷進(jìn)步，共同推動(dòng)技術(shù)迭代升級(jí)。

當(dāng)有一天，你拿出手機(jī)，遠(yuǎn)程網(wǎng)約了一輛真正無人的自動(dòng)駕駛車，緩緩駛來，并停在你的面前，你愿意邀請(qǐng)周圍的人一起同行么？