谷歌如何在自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域橫掃全球？

　　作為新一波自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)熱潮的鼻祖，谷歌 Waymo 最近用實(shí)力自證了其技術(shù)的強(qiáng)勢(shì)。唯一與 Waymo 正面交鋒的 Uber 最近遭遇自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人下課，技術(shù)停滯不前。在年初召開(kāi)的底特律車(chē)展上，Waymo CEO John Krafcik 就公司的自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)表了火藥味兒十足的演講，將 Waymo 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)全盤(pán)托出，我們一起來(lái)看一下。

　　此前 Waymo 宣布與菲亞特克萊斯勒集團(tuán)(FCA)合作，共計(jì) 100 輛 Pacifica 自動(dòng)駕駛旅行車(chē)集成了來(lái)自谷歌的自動(dòng)駕駛軟硬件解決方案。在演講中，Krafcik 強(qiáng)調(diào)這批車(chē)型上配備了 Waymo 為之 “ 全新定制”、“ 迄今為止最先進(jìn) ”的硬件解決方案。

　　演進(jìn)中讓 Krafcik 頗為得意的一點(diǎn)是，谷歌自研的技術(shù)已經(jīng)使激光雷達(dá)的成本下降了 90%。在 Waymo 未分拆獨(dú)立，還是 Google X 實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)探索項(xiàng)目的時(shí)候，谷歌無(wú)人駕駛項(xiàng)目的激光雷達(dá)是采購(gòu)自 Velodyne 公司的。為什么來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的門(mén)外漢谷歌要啃下激光雷達(dá)這個(gè)技術(shù)難點(diǎn)呢?

　　“在項(xiàng)目的早期階段，我們的傳感器和計(jì)算系統(tǒng)的硬件方案來(lái)自眾多的供應(yīng)商，那些產(chǎn)品不僅性能有限，而且價(jià)格奇高。一個(gè)顯而易見(jiàn)的例子是，車(chē)頂?shù)膯蝹€(gè)激光雷達(dá)成本居然超過(guò)了汽車(chē)本身。這讓我們意識(shí)到，如果想要做到 SAE Level 4 級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)，同時(shí)做到安全、可靠、可商用，我們只能另辟蹊徑——我們從無(wú)到有設(shè)計(jì)和制造了所有的自動(dòng)駕駛傳感器，自研的傳感器各司其職，可以處理自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的復(fù)雜數(shù)據(jù)?！?/p>

　　早在去年年底加州車(chē)輛管理局(DMV)公布的自動(dòng)駕駛路測(cè)數(shù)據(jù)表中，谷歌便以 0.2 次 / 千英里的人工干預(yù)頻率遙遙領(lǐng)先于其他廠商，排名第二的通用 Cruise 的成績(jī)飆升至 18.5 次 / 千英里。谷歌在自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域有哪些優(yōu)勢(shì)?

　　Krafcik 強(qiáng)調(diào)了軟硬件一體化的重要性：

　　“我們的傳感器開(kāi)發(fā)密切參考了公司的軟件專(zhuān)家的意見(jiàn)，他們專(zhuān)注于機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的研究。我們所有的傳感器(激光雷達(dá)、視覺(jué)處理系統(tǒng)、雷達(dá))與自動(dòng)駕駛的‘大腦’緊密結(jié)合，專(zhuān)為我們的軟件而設(shè)計(jì)。這種高度集成化的系統(tǒng)使得 Waymo 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的各個(gè)部分可以無(wú)縫協(xié)同的工作。像人類(lèi)的五官，相互配合才能體現(xiàn)出強(qiáng)大的作用?！?/p>

　　以下是赤裸裸的 “Waymo 黑科技傳感器一覽 ”：

激光雷達(dá)

　　激光雷達(dá)是公認(rèn)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)中最強(qiáng)大的傳感器之一(特斯拉你坐下!)。它可以區(qū)分真實(shí)移動(dòng)中的行人和人物海報(bào)、在三維立體的空間中建模、檢測(cè)靜態(tài)物體、精確測(cè)距。Waymo 的 Pacifica 自動(dòng)駕駛旅行車(chē)上配備了三款不同用途的激光雷達(dá)，使得該車(chē)型可以檢測(cè)到更多的物體，以更高分辨率完成對(duì)周遭環(huán)境的建模。

　　去年年底，Uber 在匹茲堡的自動(dòng)駕駛測(cè)試汽車(chē)因?yàn)闊o(wú)法精確識(shí)別騎自行車(chē)的人而數(shù)次遇險(xiǎn)，引發(fā)當(dāng)?shù)刈孕熊?chē)協(xié)會(huì)的抗議。Waymo 如何解決這個(gè)問(wèn)題?Waymo 定制的激光雷達(dá)捕捉的細(xì)節(jié)非常全面，甚至可以檢測(cè)出汽車(chē)周遭的行人面向哪個(gè)方向。對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)非常重要——它可以幫助汽車(chē)更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)行人下一步行走的方向，更何況是對(duì)騎車(chē)人的檢測(cè)。

　　事實(shí)上，三款激光雷達(dá)中的兩款是市面上沒(méi)有的全新產(chǎn)品類(lèi)別。首先，Waymo 的短距激光雷達(dá)可以在汽車(chē)行駛過(guò)程中不間斷的建模車(chē)身四周的路況視圖，包括汽車(chē)的底部和前后方。這使得汽車(chē)可以檢測(cè)到周?chē)苿?dòng)的小孩或其他小動(dòng)物。無(wú)論距離汽車(chē)多近，都可以精確識(shí)別。

　　另一款可以快速放大遠(yuǎn)距離物體的長(zhǎng)距雷達(dá)，該雷達(dá)可以識(shí)別兩個(gè)橄欖球場(chǎng)外(大于 200 米)的一個(gè)橄欖球頭盔大小的物體。

　　最后，Krafcik 提到，所謂 “成本降低了 90% 以上 ”只是目前取得的突破，隨著后續(xù)的規(guī)?；慨a(chǎn)，成本仍有下降的空間。

視覺(jué)系統(tǒng)

　　以攝像頭為主的 ADAS 系統(tǒng)在高檔汽車(chē)中正迅速普及，但攝像頭在環(huán)境感知上其實(shí)存在著明顯的短板。攝像頭和人眼高度相似，在一些極端的環(huán)境下，攝像頭的性能會(huì)出現(xiàn)顯著下降。例如夜晚開(kāi)車(chē)對(duì)面有強(qiáng)光照過(guò)來(lái)，我們對(duì)前方路況的判斷就會(huì)出現(xiàn)下降。

　　但全自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要適應(yīng)所有的光線環(huán)境，因此，Waymo 定制了 8 個(gè)視覺(jué)模塊組成的視覺(jué)系統(tǒng)，每個(gè)模塊又由多個(gè)傳感器組成。此外還有一個(gè)定制的前置 “超高分辨率、多傳感器、360 ° 環(huán)視”視覺(jué)模塊。

　　Waymo 表示，除了基本的識(shí)別交通燈及路標(biāo)信息，該系統(tǒng)支持在高速行駛的情況下識(shí)別類(lèi)似路障之類(lèi)的小物體。系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)距離動(dòng)態(tài)范圍的檢測(cè)，使得汽車(chē)無(wú)論在黑暗的停車(chē)場(chǎng)內(nèi)還是在熾熱高亮的日光下，或者其他任何光線環(huán)境，都可以完整的完成對(duì)路況的建模。

　　雷達(dá)

　　傳統(tǒng)的雷達(dá)僅支持很小的視角檢測(cè)，并且僅支持前車(chē)跟隨。而 Waymo 的定制雷達(dá)系統(tǒng)支持 360 ° 全方位的視角，因此可以捕捉到人類(lèi)駕駛員看不到的物體和車(chē)輛。換句話(huà)說(shuō)，一輛車(chē)從 Waymo 自動(dòng)駕駛前車(chē)的后方開(kāi)始加速，完成超車(chē)，到達(dá)自動(dòng)駕駛汽車(chē)前方，全程都在 Waymo 雷達(dá)系統(tǒng)的 “監(jiān)視”之下。

　　此外，在重新設(shè)計(jì)雷達(dá)的過(guò)程中，Waymo 還對(duì)雷達(dá)在雨、霧和雪中的性能表現(xiàn)做了改進(jìn)，同時(shí)對(duì)移動(dòng)速度較慢的對(duì)象，如行人或騎車(chē)人的檢測(cè)更加敏感。相對(duì)應(yīng)的以上這些改進(jìn)恰恰都是傳統(tǒng)車(chē)規(guī)級(jí)雷達(dá)的短板。

　　Krafcik 表示，定制的硬件解決方案與軟件系統(tǒng)為 Waymo 的自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)建立了良性循環(huán)。定制硬件提供更好的數(shù)據(jù)來(lái)支持軟件的開(kāi)發(fā);隨著軟件的不斷復(fù)雜和精進(jìn)，又可以反過(guò)來(lái)優(yōu)化和改進(jìn)硬件。

　　雖然尚未正式官宣，但在演講的結(jié)尾，Krafcik 已經(jīng)欽定本田與 FCA 集團(tuán)并列，成為 Waymo 在主機(jī)廠的兩家合作伙伴之一。