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Waymo推第五代传感器:从技术领先到成本领先

Waymo推第五代传感器:从技术领先到成本领先

  如果你身在山景城,还刚好看到一辆自动驾驶汽车呼啸而过,那么这辆车大概率是Waymo。至于山景城出镜率最高的电动车,则非特斯拉莫属。

  不过,现在Waymo要把电动化和自动驾驶的风头都占了,因为Waymo从捷豹订购的纯电I-Pace已经陆续列装自动驾驶车队。

  未来两年,这一车型保有量更是会迅速上涨至2万辆。初一看,新加入车队的I-Pace其实与两年前Waymo公布的原型车效果图差别不大。

  不过,如果你细细观察就会发现,Waymo这次加了不少「小心思」。这些变化可能暗示了自动驾驶汽车的未来。

  首先,Pacifica测试车车顶两台激光雷达的配置被缩减为一台,新的激光雷达完全能探测中远程任务。

  其次,轮拱上的激光雷达也有了新帮手——负责周边环境探测的摄像头。

  至于捷豹车中网美洲豹Logo的位置,则换成了一台激光雷达加一颗摄像头的组合。从这一角度来看,说Waymo这次为I-Pace原型车换代也不为过。

  过去几年里,数百名工程师对Waymo早期自动驾驶硬件进行了大刀阔斧的改造,尤其是摄像头、雷达和激光雷达三个关键传感器。作为一家不差钱的公司,Waymo的自动驾驶硬件几乎都走了自研路线,而I-Pace则成了首批享受Waymo第五代自动驾驶硬件套装的车型。

  据Waymo硬件主管SatishJeyachandran介绍,搭载了第五代自动驾驶硬件套装的I-Pace可以看得更远,也看得更清楚。

  就拿摄像头来说,这个传感器已经能采集到500米开外的数据。同时,所有传感器对坏天气的耐受性都进一步提高。

  此外,只需进行简单配置,这套系统还能直接移植到Waymo的自动驾驶重卡上。最重要的是,这些零部件的产能已经足够装备商业化自动驾驶车队了。Waymo还宣称,这套系统更适合量产,性能更强,并且成本是上一代自动驾驶硬件套装的一半。新一代传感器套装是Waymo长期秘密研发的结晶。

  2009年以谷歌ProjectChauffeur(Waymo的前身)之名诞生之时,谷歌用的都是现成货架产品,比如价值8万美元的Velodyne激光雷达。

  而测试车则是从丰田经销商那里买来的普锐斯。不久之后,谷歌就拿出了自研激光雷达并在2012年正式装备自动驾驶车队中的雷克萨斯SUV。

  在研发憨态可掬的「萤火虫」自动驾驶汽车时,谷歌用上了更多自研硬件(连座椅都是谷歌自己打造的)。2016年分拆成军后,Waymo很快就放弃了造车梦想,但传感器和计算机系统的研发可没有放松。

  众所周知,软件可以自行思考,但得依靠丰富可靠的数据。因此,要想保证车辆符合Waymo的标准,就得自己亲力亲为。「我们意识到,现成产品满足不了Waymo对自动驾驶的要求。」Jeyachandran说。借助先发优势和母公司充足的资金支持,Waymo有能力自己「憋大招」。

  不过,为了憋出大招,Waymo付出的代价相当不菲,比如数百名工程师的工资。最重要的是,砸下的钱很长时间才能有回报。2012年,Waymo称一台车光买自动驾驶装备就要花15万美元。五年后的2017年,Waymo则宣布自研激光雷达的价格比2016年便宜了超过90%。

  为了自动驾驶打车与运输市场,Waymo真的是拼了。本周,Waymo首次敞开怀抱接受外部22.5亿美元的投资,而此前Waymo都是由母公司Alphabet一力支撑。不惜代价自研并不止Waymo一家,行业里的头部玩家几乎都有自己的硬件项目。除了激烈竞争这一原因,自动驾驶行业圈子太小,供应商不成熟,也是大家硬着头皮自研硬件的原因。

  目前的情况是,行业玩家都在自研硬件。Cruise、Argo和Aurora都收购了激光雷达新创公司,在自研激光雷达的同时,这些公司也会外购产品做测试。与上述公司相比,Waymo有巨大的先发优势:产品经过多次迭代,用途也更加广泛。新的I-Pace测试车上,最令人担心的其实还是车顶单个激光雷达的配置,毕竟这一颗传感器要同时担起远程和中程探测工作。

  Waymo虽然没有透露激光雷达的详细规格,但Waymo的一位工程师坚称,新架构的使用让其分辨率比前代产品高了10倍。虽然激光雷达是整套探测系统的中流砥柱,但自动驾驶汽车也不能缺了摄像头(探测距离和分辨率都更好)和雷达(不受天气干扰,有测速能力)。

  因此,Waymo也重新开发了摄像头和雷达。新的I-Pace全车共搭载了29颗摄像头,能最大程度降低光照条件和极端天气的影响,新增的轮拱摄像头更是能紧盯那些靠近车辆的异物。在Waymo工程师的努力下,雷达也近乎「重生」。

  如今,拥有ADAS系统的市售车型大都要靠雷达完成自适应巡航等功能,不过这些车型总是会忽视一些细节。因此,Waymo干脆推倒重来,自研了天线罩、天线、电路板、机械外壳、固件、软件等。一般的雷达只能告诉系统,「一个物体离我们多少米,行驶速度多快」。

  Waymo的新技术则能提供足够清晰的分辨率,让自动驾驶系统一眼就能分清前方到底是卡车还是轿车,是自行车还是行人。为了保护车载计算机,Waymo的工程师还专门设计了防水橡胶垫,因为鬼知道乘客的行李中会流出什么。

  摄像头也有专门的保护,主激光雷达后的16颗摄像头都有自己的雨刮器,以防摄像头被尘土或雨水遮挡。在正式装车前,整套传感器系统还要经过「野蛮」的测试,比如死亡谷的热浪和密歇根的严冬。据悉,Waymo已经完成了第一阶段的封闭路线与耐久性测试,下一步就要上路接受检验了。

  作为全球头部的自动驾驶,Waymo不仅是在技术上领先同行,通过对激光雷达、毫米波雷达和摄像头的更新迭代,再次在成本上领先同行:通过自研硬件使传感器成本降低一半。汽车之心获悉,第一批搭载第五代硬件的I-Pace会先登陆硅谷,随后再编入凤凰城郊区的WaymoOne车队。

  后续,这套硬件还会移植到Waymo的自动驾驶重卡上。当然,第五代硬件套装之后肯定还有第六代、第七代,直至Waymo最终实现全自动驾驶梦。(作者:李笠)

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