4月20日起，智東西公開課(ke)推出自動(dong)駕駛(shi)系列(lie)課(ke)第二季，9位自動(dong)駕駛(shi)新勢力的創始人和(he)高(gao)管將帶來9節系列(lie)課(ke)。
第五課由禾多科技軒轅平臺負責人李文俊(jun)主(zhu)講，主(zhu)題為《如何快(kuai)速搭建自動駕(jia)駛的硬件系統》。本(ben)文為李文俊(jun)的主(zhu)講實錄，共計11064字，預計12分鐘(zhong)讀(du)完(wan)。一起了解下本(ben)次課程(cheng)的提綱：
1、自動駕駛硬件系統的組成和介紹
2、車輛平臺與傳感器對自動駕駛算法的影響
3、如何搭建一(yi)套適合L2-L5自(zi)動(dong)駕駛的硬件系統
在瀏覽正文之前，可(ke)以帶著以下(xia)幾個問(wen)題：
-在自動駕駛領域中，HoloPilot和HoloParking分別實現了什么功能？
-一個適合自動駕駛算法開發的線控平臺需要克服哪些問題？
-傳感器的標定和同步對整個硬件平臺有什么影響？
-相比于其他的(de)自動駕駛硬件(jian)平(ping)臺，軒轅(yuan)平(ping)臺的(de)優勢是什么？
「提醒(xing)：如(ru)果希(xi)(xi)望下載(zai)自動駕駛第二季每堂課(ke)的完整課(ke)件，可以在車東西公眾號（ID：chedongxi）回復關鍵(jian)詞“系列課(ke)”獲取。如(ru)果你希(xi)(xi)望成(cheng)為主講導師，可以回復關鍵(jian)詞“導師”，進行申請(qing)」
主講實錄
李(li)文(wen)(wen)俊：大(da)家好，我是(shi)禾(he)多(duo)科(ke)技的(de)李(li)文(wen)(wen)俊，非(fei)常(chang)開心(xin)今天(tian)可以在這里和大(da)家一起交流自動(dong)駕(jia)駛(shi)硬件相(xiang)關的(de)問題，尤其是(shi)自動(dong)駕(jia)駛(shi)研發平臺的(de)相(xiang)關問題，也非(fei)常(chang)感謝智東西的(de)邀請(qing)。
先自(zi)我(wo)介紹(shao)下，我(wo)在禾(he)多科(ke)技主要參與硬件相關的工作(zuo)，比如車輛底層控制傳感器(qi)等，從畢業(ye)以后就投身(shen)自(zi)動駕駛領域，也(ye)算是一個自(zi)動駕駛的老兵了，這些年在工作(zuo)中也(ye)趟過許多坑，下面我(wo)會(hui)跟大家一一分享。
今天我的分享將分為下面幾個部分：
1、禾多科技簡介；
2、自動駕駛的相關組成模塊；
3、在自動駕駛硬件系統中遇到過的一些問題、趟過的坑以及一些硬件系統對上層軟件算法的影響；
4、最后(hou)我會(hui)向大家推(tui)薦(jian)一款適合L2到L5的自動(dong)駕駛硬件(jian)系統(tong)。
首先和(he)大(da)家介紹(shao)一下(xia)禾(he)(he)(he)多科(ke)技(ji)，禾(he)(he)(he)多科(ke)技(ji)成立(li)于(yu)2017年6月(yue)，專注于(yu)打造基(ji)于(yu)前沿人工(gong)智能技(ji)術(shu)(shu)(shu)和(he)汽車工(gong)業技(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)自動駕(jia)(jia)駛方案。禾(he)(he)(he)多這個(ge)名(ming)字來源(yuan)于(yu)“移(yi)”字的(de)(de)(de)兩個(ge)部(bu)分，禾(he)(he)(he)多的(de)(de)(de)英(ying)文名(ming)是Holomatic，意思是完全的(de)(de)(de)控制(zhi)。我們的(de)(de)(de)愿景(jing)是希望(wang)重新定義中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)自動駕(jia)(jia)駛來升級中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)出行，因此(ci)從整個(ge)技(ji)術(shu)(shu)(shu)研發到(dao)未來的(de)(de)(de)產品都會聚(ju)焦在中(zhong)國(guo)本土(tu)化的(de)(de)(de)駕(jia)(jia)駛場景(jing)上。
禾多科技(ji)的(de)(de)創始人(ren)(ren)兼CEO倪(ni)凱博士，曾經創建百(bai)度的(de)(de)無(wu)人(ren)(ren)駕(jia)駛(shi)團(tuan)隊，負責(ze)百(bai)度無(wu)人(ren)(ren)車的(de)(de)研發(fa)(fa)和部(bu)分高精地(di)圖的(de)(de)工(gong)作。我們(men)目(mu)前(qian)在(zai)北京和上海都有團(tuan)隊，北京更(geng)加側(ce)重于(yu)軟(ruan)件算法，上海主要(yao)聚焦在(zai)硬件和產品(pin)化。作為一家擁(yong)有全棧自(zi)動駕(jia)駛(shi)量產方案研發(fa)(fa)能力的(de)(de)公司，我們(men)的(de)(de)團(tuan)隊中90%以(yi)上是碩士或者博士，由于(yu)我們(men)的(de)(de)目(mu)標是將自(zi)動駕(jia)駛(shi)技(ji)術(shu)真正落地(di)到產品(pin)，因此會從人(ren)(ren)工(gong)智能學(xue)術(shu)研究(jiu)和汽車方向的(de)(de)工(gong)程應(ying)用這(zhe)兩方面切(qie)入整體的(de)(de)技(ji)術(shu)研發(fa)(fa)，同時也希望更(geng)多志同道合的(de)(de)人(ren)(ren)才(cai)加入我們(men)。
剛才說到中國(guo)本土化(hua)的駕(jia)駛場(chang)(chang)(chang)景，我(wo)們(men)目(mu)前聚(ju)焦在兩(liang)大(da)應用場(chang)(chang)(chang)景，分別是結構化(hua)道路和以代客泊車為代表的最后(hou)一公里，并且(qie)提(ti)供這(zhe)兩(liang)個場(chang)(chang)(chang)景下(xia)的自動(dong)駕(jia)駛解決方案，這(zhe)同(tong)時也(ye)是我(wo)們(men)最主(zhu)要(yao)的業(ye)務合作。禾多科技(ji)目(mu)前已(yi)經推出了兩(liang)款原型系統，我(wo)們(men)分別稱為HoloPilot以及HoloParking。
HoloPilot已經實現了在高速公路(lu)上的自動駕駛(shi)，包括跟車(che)(che)(che)、自主換道、自主超車(che)(che)(che)以(yi)及上下匝道等(deng)功能，其中上下匝道技術可以(yi)順暢地(di)接駁高速公路(lu)和立交橋(qiao)，實現高速公路(lu)之間(jian)的轉換，且中間(jian)無需人(ren)工(gong)接管(guan)。最后一公里的代(dai)客泊(bo)(bo)(bo)車(che)(che)(che)HoloParking項目現在已經可以(yi)實現車(che)(che)(che)輛(liang)自動尋找車(che)(che)(che)位(wei)、泊(bo)(bo)(bo)車(che)(che)(che)入位(wei)和泊(bo)(bo)(bo)出(chu)至指定地(di)點(dian)等(deng)功能。
我(wo)們自(zi)主研發的軒轅(yuan)平(ping)臺是一(yi)款橫跨軟硬件領域(yu)、可以支(zhi)撐L2到(dao)L5級別的自(zi)動駕駛研發平(ping)臺，如何(he)通過(guo)調整和設(she)置，為HoloPilot和HoloParking這(zhe)兩個(ge)項(xiang)目提(ti)供諸多支(zhi)持呢？下面我(wo)會仔細為大家講解。
在(zai)我們(men)看來(lai)，一(yi)個完備的(de)(de)自動駕駛硬(ying)件系統，應該至(zhi)少(shao)包含以下三個最基本的(de)(de)組成:
（一）首先，自動駕駛最基本的硬件組成，就是一部車，并且是具備線控功能的車。所(suo)謂的(de)線(xian)控(kong)(kong)就(jiu)是指車輛(liang)可以通過上層(ceng)發出的(de)某些數字或者模擬的(de)信號來控(kong)(kong)制(zhi)車輛(liang)的(de)某些行為(wei)，這(zhe)里的(de)上層(ceng)就(jiu)是大(da)家(jia)平常所(suo)使用的(de)比如電腦(nao)這(zhe)樣的(de)控(kong)(kong)制(zhi)單元，可以理解為(wei)自動駕駛的(de)大(da)腦(nao)，而這(zhe)里的(de)線(xian)控(kong)(kong)車輛(liang)可以認為(wei)是自動駕駛車輛(liang)的(de)四肢。
線控車(che)輛的控制行為(wei)又可以細分為(wei)以下幾個模塊：
1、縱向控制，縱向控制可以說是車輛的驅動和制動，目前縱向模塊比較常見的接口有控制車輛的速度、加速度、發動機或者輪端的扭距；
2、橫向(xiang)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，目前橫向(xiang)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的接口主(zhu)要(yao)有(you)兩種，一種是通過控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)(fang)向(xiang)盤(pan)上的扭(niu)距來控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)(fang)向(xiang)盤(pan)，第二種是直接控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)(fang)向(xiang)盤(pan)的角度和轉(zhuan)動速度。
車(che)輛(liang)的(de)縱向和橫(heng)向控制可以認(ren)為(wei)是(shi)線控車(che)輛(liang)最基本(ben)的(de)線控功(gong)能(neng)，一(yi)輛(liang)車(che)如果具備了這兩種控制能(neng)力，已經可以完(wan)成(cheng)一(yi)些比如高速巡航之類的(de)簡單自(zi)動駕駛功(gong)能(neng)。
除此(ci)之外，車輛(liang)的(de)線控(kong)還應該包括一些(xie)(xie)其(qi)他(ta)的(de)功(gong)能。比如(ru)檔(dang)位(wei)的(de)控(kong)制(zhi)、轉向(xiang)(xiang)燈(deng)控(kong)制(zhi)、雙閃控(kong)制(zhi)等，只是這些(xie)(xie)控(kong)制(zhi)與縱向(xiang)(xiang)、橫向(xiang)(xiang)控(kong)制(zhi)不同(tong)，大多都是一些(xie)(xie)定性控(kong)制(zhi)，比如(ru)轉向(xiang)(xiang)燈(deng)的(de)開(kai)關。
線控車(che)(che)輛(liang)除了對大腦(nao)發(fa)出的(de)(de)(de)(de)一(yi)系列指令做出反應之外(wai)，作為自動駕(jia)駛的(de)(de)(de)(de)四(si)肢，車(che)(che)輛(liang)還需要(yao)向大腦(nao)反饋(kui)(kui)自己(ji)一(yi)系列的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)，比如車(che)(che)輛(liang)是(shi)處于自動駕(jia)駛狀態(tai)還是(shi)人工駕(jia)駛狀態(tai)；另外(wai)，一(yi)旦駕(jia)駛員接管車(che)(che)輛(liang)，控制車(che)(che)輛(liang)也應該給(gei)予上(shang)傳相應的(de)(de)(de)(de)反饋(kui)(kui)。除此之外(wai)，還有一(yi)些車(che)(che)輛(liang)自身(shen)狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)，比如車(che)(che)速(su)、輪速(su)等信(xin)息(xi)都是(shi)比較重要(yao)的(de)(de)(de)(de)。對于上(shang)層算法的(de)(de)(de)(de)輸入，比如上(shang)層的(de)(de)(de)(de)控制單(dan)元(yuan)、定(ding)位(wei)單(dan)元(yuan)，都可以(yi)用到這些車(che)(che)輛(liang)信(xin)息(xi)。
還(huan)有一(yi)個(ge)我們認為比較關(guan)鍵的(de)(de)地(di)方，就是(shi)一(yi)旦(dan)車(che)輛(liang)不能正確(que)地(di)反(fan)饋上層的(de)(de)控制命令，那么車(che)輛(liang)本身就需要(yao)反(fan)饋一(yi)種車(che)輛(liang)的(de)(de)錯(cuo)誤(wu)狀態，這樣開發(fa)人員才能根據車(che)輛(liang)的(de)(de)錯(cuo)誤(wu)狀態來解(jie)決車(che)輛(liang)報錯(cuo)的(de)(de)問題(ti)。
除了車(che)輛(liang)(liang)的(de)控制和(he)反饋之外(wai)，線控車(che)輛(liang)(liang)在通信接口(kou)上還會有(you)一些(xie)不(bu)同(tong)的(de)地方(fang)。目前絕大多數的(de)線控車(che)輛(liang)(liang)應該都是用(yong)CAN總線作為(wei)通信接口(kou)，但是不(bu)排(pai)除有(you)些(xie)車(che)輛(liang)(liang)會使用(yong)類似(si)車(che)載以太(tai)網這些(xie)結(jie)構(gou)作為(wei)控制接口(kou)。
（二）第二個自動駕駛硬件系統必要的組成部分是相關的傳感器。前面(mian)有提到(dao)過，其實車輛本(ben)(ben)身也可(ke)以算(suan)做自(zi)動(dong)駕駛的(de)一(yi)個(ge)最(zui)基本(ben)(ben)的(de)傳(chuan)(chuan)感器，本(ben)(ben)身會提供車輛的(de)一(yi)些基本(ben)(ben)信(xin)息，而其他的(de)一(yi)些自(zi)動(dong)駕駛相關的(de)傳(chuan)(chuan)感器就可(ke)以認為是(shi)自(zi)動(dong)駕駛的(de)眼睛和耳朵。下面(mian)列(lie)舉了一(yi)些比較有代表性(xing)的(de)傳(chuan)(chuan)感器。
攝像頭：這種(zhong)傳感(gan)器有一個非(fei)常大(da)(da)的優點，就是成(cheng)本(ben)非(fei)常低廉，目前(qian)市場(chang)上(shang)已(yi)經(jing)有很多(duo)量產(chan)級(ji)別和(he)車(che)規(gui)級(ji)別的攝(she)像頭(tou)可(ke)以供大(da)(da)家挑選。目前(qian)很多(duo)量產(chan)車(che)都可(ke)以在(zai)不同的位置上(shang)安(an)裝攝(she)像頭(tou)這種(zhong)傳感(gan)器。另外一方面是在(zai)算(suan)(suan)法(fa)層面，由于(yu)攝(she)像頭(tou)相關(guan)算(suan)(suan)法(fa)（比如視覺定位）已(yi)經(jing)發展很長時(shi)間(jian)，有些算(suan)(suan)法(fa)已(yi)經(jing)比較成(cheng)熟(shu)了，已(yi)經(jing)能夠很快地在(zai)自動駕駛上(shang)實(shi)現，并且目前(qian)看來是有一些算(suan)(suan)法(fa)的效果還不錯。
但是攝像頭(tou)的(de)缺點也(ye)是有(you)的(de)，在做硬(ying)件的(de)人看來(lai)，攝像頭(tou)本身(shen)的(de)時(shi)間同(tong)步比較(jiao)困難，對于攝像頭(tou)本身(shen)來(lai)說(shuo)，需(xu)(xu)要(yao)考慮(lv)它是GlobalShutter（全局(ju)快(kuai)門）還是RollingShutter（卷簾快(kuai)門）。如(ru)果(guo)我(wo)們要(yao)做到精(jing)(jing)準的(de)時(shi)間同(tong)步，還需(xu)(xu)要(yao)考慮(lv)從(cong)(cong)攝像頭(tou)底(di)層(ceng)去得(de)到每(mei)張圖的(de)曝光時(shi)間，從(cong)(cong)而得(de)到每(mei)張圖精(jing)(jing)確(que)的(de)成像時(shi)間，因此這種同(tong)步往(wang)往(wang)是非常困難的(de)，也(ye)會影響后續傳(chuan)感器融合(he)的(de)算法性(xing)能。
禾多科本(ben)身是(shi)聚(ju)焦在自動駕駛的(de)(de)量產(chan)項目上的(de)(de)，我們發(fa)現相機還有一個問題是(shi)視覺(jue)算法對于(yu)計算單元的(de)(de)需求比較高，目前(qian)(qian)很多的(de)(de)算法可能都(dou)需要高性(xing)能的(de)(de)GPU或(huo)者定制化的(de)(de)FPGA，這些芯片目前(qian)(qian)很難有量產(chan)化的(de)(de)前(qian)(qian)景(jing)，至少最近(jin)幾年不會。
另外相機(ji)(ji)本身的(de)(de)輸出量非(fei)常大，如果想要無損地(di)保存相機(ji)(ji)里(li)面的(de)(de)數(shu)據，在量產的(de)(de)方案(an)里(li)幾乎不太可能。最后(hou)還有一(yi)個(ge)相機(ji)(ji)最顯而易(yi)見的(de)(de)問(wen)題是(shi)，它不是(shi)一(yi)個(ge)全天候工作(zuo)的(de)(de)傳感器(qi)，在一(yi)些比較惡劣的(de)(de)天氣(qi)或者(zhe)是(shi)在天黑的(de)(de)時候，相機(ji)(ji)的(de)(de)一(yi)些算法(fa)就不能正常工作(zuo)了。
激光雷達：激光雷(lei)達(da)可(ke)以是自動(dong)(dong)駕駛的(de)(de)寵兒，從最早的(de)(de)DARPA挑戰賽開始(shi)，到(dao)現在很多的(de)(de)自動(dong)(dong)駕駛解決方案都依賴于激光雷(lei)達(da)，所以從現在看來，無論國內(nei)還是國外都有(you)很多激光雷(lei)達(da)的(de)(de)供應商，當(dang)然激光雷(lei)達(da)這么受青睞也(ye)是有(you)原因的(de)(de)，它的(de)(de)優點是能(neng)夠(gou)非常精確地拿(na)到(dao)厘米級(ji)的(de)(de)數據，而且能(neng)夠(gou)非常精確地測量出周(zhou)圍(wei)的(de)(de)3D信(xin)息。
從激光(guang)雷(lei)(lei)達立足于自動駕(jia)駛(shi)量產方面來看，成本(ben)還是(shi)(shi)降不(bu)下來，雖然固態雷(lei)(lei)達這樣的(de)低成本(ben)方案(an)已經提出很(hen)長時(shi)間(jian)了(le)(le)，但是(shi)(shi)目前市面上依然沒有(you)特別成熟的(de)固態雷(lei)(lei)達解決方案(an)。另一個問題是(shi)(shi)激光(guang)雷(lei)(lei)達目前都是(shi)(shi)屬于旋轉式的(de)機械結(jie)(jie)構，這種結(jie)(jie)構往(wang)往(wang)是(shi)(shi)很(hen)難(nan)通過(guo)車規(gui)的(de)，因(yin)此想要(yao)做到前裝(zhuang)量產是(shi)(shi)比較(jiao)困難(nan)的(de)。而在(zai)我們的(de)了(le)(le)解中，現在(zai)也只有(you)法(fa)雷(lei)(lei)奧(ao)Valeo的(de)四線激光(guang)雷(lei)(lei)達通過(guo)了(le)(le)車規(gui)，裝(zhuang)到了(le)(le)量產車上面。
以(yi)前(qian)我(wo)們在使(shi)用激光雷(lei)達(da)的(de)(de)(de)時候(hou)(hou)出現過(guo)這種問(wen)題(ti)，在下雨天(tian)時，地上的(de)(de)(de)積水和天(tian)空(kong)中的(de)(de)(de)雨水都會對(dui)激光雷(lei)達(da)的(de)(de)(de)測量造成非常大的(de)(de)(de)噪聲。所以(yi)激光雷(lei)達(da)也不能認(ren)為(wei)是一(yi)個(ge)全(quan)天(tian)候(hou)(hou)的(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器，但(dan)是它對(dui)天(tian)氣的(de)(de)(de)要(yao)求并(bing)沒(mei)有(you)相機(ji)那么苛刻，因此我(wo)相信(xin)，不止是禾多，很多從事自(zi)動駕駛相關的(de)(de)(de)工作人員也都很期待下一(yi)代激光雷(lei)達(da)的(de)(de)(de)產品，不管(guan)是固態的(de)(de)(de)還是一(yi)些其他形式(shi)的(de)(de)(de)激光雷(lei)達(da)。
超聲波雷達：這是(shi)一(yi)款(kuan)已(yi)經(jing)大量量產并(bing)(bing)且安裝上(shang)車(che)的(de)傳感器(qi)，現在大部(bu)分的(de)車(che)已(yi)經(jing)在用(yong)超聲(sheng)波(bo)雷達做一(yi)些倒(dao)車(che)相關的(de)功能，所以在自(zi)動駕(jia)駛上(shang)使(shi)用(yong)超聲(sheng)波(bo)雷達會使(shi)得傳感器(qi)的(de)成(cheng)本(ben)非常低，因為一(yi)方(fang)面(mian)超聲(sheng)波(bo)雷達本(ben)身造價低，另一(yi)方(fang)面(mian)不需要再去額外安裝這些傳感器(qi)。但是(shi)超聲(sheng)波(bo)雷達在自(zi)動駕(jia)駛中(zhong)扮演的(de)角色(se)并(bing)(bing)不是(shi)那么重要，因為其本(ben)身的(de)使(shi)用(yong)場景比較有限(xian)，有效的(de)探(tan)測距離也只不過(guo)在幾米范圍內(nei)，不過(guo)在一(yi)些特定(ding)場景，比如自(zi)動停車(che)功能中(zhong)，超聲(sheng)波(bo)雷達是(shi)不可或缺的(de)一(yi)環。
毫米波雷達：也是一(yi)款量產級(ji)別的(de)(de)傳感(gan)器，目前很(hen)多的(de)(de)量產車都(dou)安(an)裝(zhuang)了(le)至少一(yi)個毫米(mi)波(bo)雷(lei)達(da)來實(shi)現ACC這樣的(de)(de)功(gong)能，甚至有(you)一(yi)些高配(pei)的(de)(de)車安(an)裝(zhuang)了(le)5-6個毫米(mi)波(bo)雷(lei)達(da)，我們認為，如果在(zai)一(yi)輛車上安(an)裝(zhuang)了(le)5-6個毫米(mi)波(bo)雷(lei)達(da)，那么(me)這種配(pei)置(zhi)可以看作是已經到了(le)L4級(ji)別下可使用的(de)(de)配(pei)置(zhi)，因此(ci)在(zai)今后的(de)(de)方案中，毫米(mi)波(bo)雷(lei)達(da)的(de)(de)使用成本也會比較低。
而且毫(hao)米波雷(lei)達(da)本身的(de)(de)探測距(ju)離和速度(du)也是(shi)非常(chang)重要的(de)(de)優點，對于障礙物(wu)的(de)(de)速度(du)，毫(hao)米波雷(lei)達(da)是(shi)能夠直接檢測出來(lai)的(de)(de)，而不像其它傳感(gan)器(qi)是(shi)算(suan)出來(lai)的(de)(de)。并(bing)且很(hen)多(duo)毫(hao)米波雷(lei)達(da)是(shi)全天(tian)(tian)候工(gong)作(zuo)的(de)(de)傳感(gan)器(qi)，從經驗來(lai)看(kan)，毫(hao)米波雷(lei)達(da)確(que)實可以比較(jiao)好的(de)(de)應付下雨、下雪這樣(yang)的(de)(de)天(tian)(tian)氣。
不過(guo)毫(hao)米(mi)波(bo)(bo)雷(lei)達(da)的缺點(dian)也(ye)比(bi)較明顯(xian)，毫(hao)米(mi)波(bo)(bo)雷(lei)達(da)的檢(jian)測結果往(wang)往(wang)缺乏3D信(xin)息，只是檢(jian)測到一個障礙物的點(dian)，會(hui)導致毫(hao)米(mi)波(bo)(bo)雷(lei)達(da)與其他傳感器或者與車身的標定變得非(fei)常困難(nan)。好消息是，一些(xie)大(da)的毫(hao)米(mi)波(bo)(bo)雷(lei)達(da)供應商都在(zai)開發下一代產品，比(bi)如博世(shi)的第五(wu)代毫(hao)米(mi)波(bo)(bo)雷(lei)達(da)，他們會(hui)開放出毫(hao)米(mi)波(bo)(bo)雷(lei)達(da)更(geng)加(jia)底層、類似(si)激光點(dian)云的信(xin)息，相信(xin)這(zhe)種產品的問世(shi)，會(hui)使自動駕駛受益匪淺。
GNSS/IMU組合慣導：我們通(tong)常(chang)把這(zhe)兩個傳感器放在一(yi)起(qi)，因為這(zhe)兩個傳感器經常(chang)一(yi)起(qi)配合使(shi)(shi)用來提供比較穩(wen)(wen)定(ding)(ding)精(jing)準的定(ding)(ding)位信息(xi)，而且(qie)他們之間的融合算法也(ye)已經相對比較成(cheng)熟，可(ke)以大量(liang)使(shi)(shi)用在各種自(zi)動駕(jia)駛方(fang)案中。除了獲得定(ding)(ding)位信息(xi)之外，GNSS也(ye)可(ke)以為整個自(zi)動駕(jia)駛系統提供穩(wen)(wen)定(ding)(ding)的時間源，可(ke)以用這(zhe)個時間源做各個傳感器和車身之間的同步(bu)信息(xi)等(deng)同步(bu)方(fang)案。
（三）自動駕駛的計算單元：也就是我們前面提(ti)到的(de)(de)自動駕(jia)駛的(de)(de)大腦，從(cong)自動駕(jia)駛的(de)(de)研發(fa)或(huo)者量產來說，計(ji)算單元(yuan)大概可以分為(wei)以下的(de)(de)三種(zhong)情況(kuang)：
1、使用比較成熟的工控機，這種方法最快也最方便，很適合自動駕駛初期的算法開發與驗證，不過使用工控機，日后的量產就難以實現；
2、使用第三方提供的研發平臺，這里面最著名的就是NVIDIA提供的Drive PX2，但是從使用經驗上來看，也存在一些問題，比如定制化不足，容易出現資源浪費或者資源不足的問題；
3、自研研發(fa)(fa)平臺(tai)，上圖展示的就是禾(he)多自己開(kai)發(fa)(fa)的一個比(bi)較簡單的嵌入式控制單元，不過這種做(zuo)法(fa)在研發(fa)(fa)上往往需(xu)要耗費很(hen)多精力和時間。
以上就是自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)駕駛(shi)(shi)硬件系統的(de)三個(ge)組成部分：自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)駕駛(shi)(shi)的(de)四肢——線控車(che)輛、自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)駕駛(shi)(shi)的(de)眼睛——傳感(gan)器、自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)駕駛(shi)(shi)的(de)大腦(nao)——計(ji)算單(dan)元。下面我(wo)會主要針對平臺(tai)和傳感(gan)器對自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)駕駛(shi)(shi)算法的(de)影響進行一些(xie)具(ju)體的(de)討論。
這張圖展(zhan)示了我(wo)們(men)從事自動(dong)駕駛以(yi)來使用過的(de)線控(kong)平臺，第(di)(di)一(yi)(yi)輛車是(shi)(shi)(shi)當時CEO倪凱在(zai)清華(hua)上學(xue)時使用的(de)線控(kong)平臺；第(di)(di)二輛車是(shi)(shi)(shi)在(zai)百度(du)(du)最(zui)開始使用的(de)線控(kong)平臺，當時主要用它來驗證(zheng)我(wo)們(men)最(zui)初的(de)一(yi)(yi)些算法(fa)；第(di)(di)三輛車是(shi)(shi)(shi)當時百度(du)(du)和寶馬合作(zuo)一(yi)(yi)起改(gai)的(de)一(yi)(yi)輛線控(kong)車，后來也是(shi)(shi)(shi)這輛車完(wan)成(cheng)了百度(du)(du)自動(dong)駕駛的(de)Demo；最(zui)后一(yi)(yi)輛車是(shi)(shi)(shi)我(wo)們(men)在(zai)后續工作(zuo)中使用的(de)大(da)眾(zhong)高爾夫的(de)線控(kong)車輛。
在(zai)使用這么多(duo)線控車輛的經驗當中，我們深(shen)深(shen)地感受到(dao)，要找(zhao)到(dao)一(yi)個適(shi)合(he)自動駕駛(shi)算法(fa)開發的線控平臺，并不是一(yi)件非常(chang)容易的事情，我們在(zai)使用過程中也遇到(dao)過非常(chang)多(duo)的坑。
首先是(shi)線(xian)控(kong)(kong)功能(neng)的(de)(de)不穩(wen)定(ding)，有(you)一(yi)(yi)些(xie)(xie)線(xian)控(kong)(kong)車輛雖然具(ju)備線(xian)控(kong)(kong)能(neng)力，但是(shi)往(wang)往(wang)會出現功能(neng)不穩(wen)定(ding)的(de)(de)情況，比如做三次(ci)測(ce)試，有(you)兩次(ci)測(ce)試是(shi)有(you)問題的(de)(de)，只有(you)一(yi)(yi)次(ci)測(ce)試才能(neng)成功，這往(wang)往(wang)會影響算法的(de)(de)調試效率；另(ling)外(wai)是(shi)控(kong)(kong)制(zhi)邏輯的(de)(de)復(fu)雜性，具(ju)體(ti)表現在有(you)些(xie)(xie)線(xian)控(kong)(kong)車輛要實現線(xian)控(kong)(kong)指令(ling)，必須按照一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)時間(jian)順序和先后(hou)順序向車輛發送(song)一(yi)(yi)系列(lie)的(de)(de)指令(ling)，一(yi)(yi)旦(dan)中(zhong)間(jian)有(you)哪(na)個環(huan)節(jie)出錯(cuo)，就會出現車輛報錯(cuo)的(de)(de)情況。
還(huan)有(you)一些(xie)(xie)車(che)輛本身的(de)(de)控(kong)(kong)制存在響應延(yan)(yan)時(shi)較長的(de)(de)問題(ti)，這(zhe)種大延(yan)(yan)時(shi)往(wang)(wang)往(wang)(wang)是控(kong)(kong)制算法所擔心(xin)的(de)(de)，會加(jia)(jia)大車(che)輛的(de)(de)控(kong)(kong)制誤差；另外(wai)有(you)一些(xie)(xie)線控(kong)(kong)平臺(tai)是通過(guo)(guo)外(wai)加(jia)(jia)裝(zhuang)設(she)備(bei)的(de)(de)方式來達到線控(kong)(kong)作用，通過(guo)(guo)外(wai)加(jia)(jia)裝(zhuang)的(de)(de)方式，除了會有(you)一定的(de)(de)延(yan)(yan)時(shi)以(yi)外(wai)，還(huan)會造成(cheng)線控(kong)(kong)性能(neng)的(de)(de)不可靠，雖然線控(kong)(kong)平臺(tai)的(de)(de)控(kong)(kong)制接口已經成(cheng)功(gong)實現(xian)，但還(huan)是繞不開底(di)層的(de)(de)一些(xie)(xie)限制，比如有(you)些(xie)(xie)車(che)輛的(de)(de)縱向控(kong)(kong)制只有(you)當(dang)車(che)速達到某(mou)個(ge)速度以(yi)上才能(neng)激(ji)活(huo)。
線控車(che)(che)輛(liang)的(de)(de)縱(zong)向(xiang)和橫向(xiang)控制(zhi)不(bu)準確也是(shi)一個(ge)問題，比如車(che)(che)輛(liang)的(de)(de)底層控制(zhi)調(diao)試得(de)不(bu)是(shi)很好，方向(xiang)盤的(de)(de)控制(zhi)有(you)時候會(hui)有(you)很大的(de)(de)超調(diao)出(chu)現，這種不(bu)精準的(de)(de)控制(zhi)肯定會(hui)影響上(shang)層的(de)(de)算(suan)法(fa)調(diao)試。我們就曾經遇(yu)到過車(che)(che)輛(liang)的(de)(de)線控和車(che)(che)輛(liang)的(de)(de)狀態強相關的(de)(de)情況，比如方向(xiang)盤上(shang)可施加的(de)(de)力矩和當前的(de)(de)車(che)(che)速(su)成反(fan)比，導致上(shang)層的(de)(de)控制(zhi)算(suan)法(fa)會(hui)根據車(che)(che)輛(liang)的(de)(de)狀態做出(chu)不(bu)同的(de)(de)調(diao)試，在(zai)不(bu)同的(de)(de)車(che)(che)速(su)下會(hui)有(you)兩套(tao)不(bu)同的(de)(de)參數等(deng)類似問題。
最后一個(ge)問題(ti)(ti)是(shi)線控車(che)(che)輛的(de)(de)(de)供(gong)電問題(ti)(ti)，因為整個(ge)自動駕駛硬件系統(tong)的(de)(de)(de)供(gong)電可能(neng)都要由線控平臺來提供(gong)，所以供(gong)電的(de)(de)(de)穩(wen)定性也非常關鍵，尤(you)其(qi)是(shi)目前有一些計算單元(yuan)對供(gong)電的(de)(de)(de)穩(wen)定性有著(zhu)非常嚴(yan)格的(de)(de)(de)要求(qiu)，我(wo)們之前也遇到過(guo)因為車(che)(che)輛點火導致(zhi)車(che)(che)輛電瓶抖動而損壞(huai)了GPU的(de)(de)(de)情況(kuang)。
以(yi)上就(jiu)是我們(men)在(zai)線(xian)控平臺上遇到(dao)過的一些問(wen)題，相信今后大家在(zai)從事自動(dong)駕駛(shi)時，在(zai)線(xian)控平臺上也會(hui)有(you)更多的困難和挑戰，這也凸顯出(chu)一個良好線(xian)控平臺的重要性。
下(xia)(xia)面我將(jiang)分享一(yi)下(xia)(xia)關(guan)于傳感(gan)器的標(biao)定和同步(bu)對整個硬件(jian)平臺的影(ying)響。
激光雷達和車體的外參標定：激(ji)(ji)光(guang)雷(lei)達(da)是(shi)(shi)我(wo)們(men)在車上裝的一個比較魯棒的傳感器，因此很多的傳感器（比如毫米波雷(lei)達(da)、攝(she)像頭）可能都是(shi)(shi)通過將它們(men)與激(ji)(ji)光(guang)雷(lei)達(da)進行標定，再(zai)與車身之間得到(dao)一個外(wai)參(can)，可以看出激(ji)(ji)光(guang)雷(lei)達(da)與車體的外(wai)參(can)標定是(shi)(shi)十分重要的。
上(shang)圖展示了(le)標定(ding)前和標定(ding)后兩種情況，左(zuo)邊是(shi)(shi)把激光雷達放在車(che)輛上(shang)，同時工程師(shi)手量(liang)了(le)一個外(wai)(wai)參(can)，包括XYZ以及旋轉的(de)(de)角度，然后根據(ju)外(wai)(wai)參(can)讓車(che)輛動起來(lai)，將車(che)在不同的(de)(de)pose下采(cai)集到的(de)(de)激光點云疊加(jia)，根據(ju)疊加(jia)的(de)(de)效果發現量(liang)出(chu)來(lai)的(de)(de)外(wai)(wai)參(can)有時是(shi)(shi)很不準確的(de)(de)，從圖上(shang)可(ke)以看(kan)出(chu)，在右上(shang)角的(de)(de)位置應該是(shi)(shi)有一面墻的(de)(de)，由于外(wai)(wai)參(can)的(de)(de)不準確，所以導致點云疊加(jia)起來(lai)的(de)(de)墻非常(chang)模糊。
因此我們通過一些算法將(jiang)激(ji)光與車體(ti)外(wai)參進行了充分的(de)標(biao)(biao)定，標(biao)(biao)定后的(de)結果(guo)就是(shi)右邊這(zhe)(zhe)幅圖。從這(zhe)(zhe)幅度可以看到標(biao)(biao)定之后再將(jiang)點云疊(die)加(jia)，這(zhe)(zhe)時(shi)墻面已經變(bian)得很薄了，同時(shi)這(zhe)(zhe)個直角已經很明(ming)顯了，如果(guo)我沒有記錯，應該是(shi)使用Velodyne16線(xian)激(ji)光雷(lei)達和(he)車體(ti)的(de)標(biao)(biao)定。
毫米波雷達的標定：一(yi)(yi)(yi)直以來，毫(hao)米(mi)波雷(lei)達的(de)(de)標定都是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)比較(jiao)困難(nan)的(de)(de)問題，前面講過(guo)毫(hao)米(mi)波雷(lei)達的(de)(de)輸(shu)出是(shi)缺(que)乏3D信息的(de)(de)，因此它檢測到的(de)(de)障礙物只是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)點(dian)，而這(zhe)個(ge)點(dian)又不是(shi)物體上非常(chang)有規律的(de)(de)點(dian)，比如(ru)如(ru)果是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)正(zheng)方(fang)(fang)形，那么它就會返回正(zheng)方(fang)(fang)形的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)角(jiao)點(dian)，通常(chang)是(shi)根據角(jiao)度和毫(hao)米(mi)波發生的(de)(de)角(jiao)度來返回一(yi)(yi)(yi)個(ge)能量(liang)最集中的(de)(de)點(dian)。
這(zhe)種(zhong)不確定(ding)性和缺(que)乏3D信息會造成一種(zhong)標(biao)(biao)(biao)定(ding)的(de)(de)困難(nan)，這(zhe)里有兩幅圖，同樣也是標(biao)(biao)(biao)定(ding)前和標(biao)(biao)(biao)定(ding)后。其中(zhong)紅色(se)的(de)(de)線(xian)是激光(guang)點云疊加后的(de)(de)線(xian)，黃(huang)色(se)的(de)(de)大(da)點是我(wo)們標(biao)(biao)(biao)定(ding)時(shi)使用的(de)(de)一些(xie)柱(zhu)子(zi)(zi)工(gong)具(ju)，我(wo)們想通過這(zhe)些(xie)柱(zhu)子(zi)(zi)來標(biao)(biao)(biao)出毫米波雷達和激光(guang)雷達的(de)(de)位(wei)置，這(zhe)些(xie)黃(huang)色(se)的(de)(de)點是我(wo)們用來標(biao)(biao)(biao)記(ji)出這(zhe)些(xie)柱(zhu)子(zi)(zi)在激光(guang)雷達點云中(zhong)的(de)(de)位(wei)置。
如果(guo)大家放大圖片，可(ke)以看到左側圖像中(zhong)黃色點(dian)附近有很多零零星星排布(bu)的(de)(de)(de)小黃點(dian)，這(zhe)些(xie)(xie)黃色的(de)(de)(de)點(dian)就是當我們(men)的(de)(de)(de)車繞著這(zhe)些(xie)(xie)柱子開的(de)(de)(de)時候，毫米波雷達在(zai)某些(xie)(xie)時刻記錄下來的(de)(de)(de)障(zhang)礙(ai)物的(de)(de)(de)位置。
這(zhe)些位置(zhi)跟(gen)激(ji)光點(dian)(dian)云(yun)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)還是比較分(fen)散的(de)(de)(de)(de)，如(ru)果把這(zhe)種(zhong)結果直接用來做后面(mian)的(de)(de)(de)(de)障礙物標注，影響(xiang)會非常大(da)，很(hen)難將激(ji)光點(dian)(dian)云(yun)中(zhong)(zhong)黃(huang)色的(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)跟(gen)這(zhe)些散列分(fen)布的(de)(de)(de)(de)小(xiao)黃(huang)點(dian)(dian)進(jin)行融合到一起。
而我(wo)們(men)是(shi)(shi)經(jing)過一(yi)個毫米波(bo)雷(lei)(lei)(lei)達標(biao)定，最后的(de)(de)標(biao)定結果(guo)是(shi)(shi)呈右(you)圖(tu)顯示(shi)，雖然沒(mei)有完全讓黃(huang)色(se)的(de)(de)激光雷(lei)(lei)(lei)達點云和(he)毫米波(bo)雷(lei)(lei)(lei)達障礙物(wu)的(de)(de)點重合到一(yi)起，但是(shi)(shi)目前(qian)他們(men)已經(jing)很集(ji)中了，因此再(zai)把這種(zhong)的(de)(de)結果(guo)交還給后續的(de)(de)融合算法，就會得到一(yi)個比較好(hao)的(de)(de)效果(guo)。
攝像頭的標定：我(wo)們(men)將(jiang)攝像頭的位(wei)(wei)置(zhi)與激光雷達的位(wei)(wei)置(zhi)進行標定，從而反推到車體坐標系下攝像頭的位(wei)(wei)置(zhi)。其中攝像頭的標定分(fen)為內參的標定和外(wai)參的標定。
內參的(de)(de)(de)(de)標定(ding)主要是體現在(zai)去畸(ji)變上，大家可以看左邊圖(tu)，我們選用的(de)(de)(de)(de)是一(yi)個(ge)廣(guang)角的(de)(de)(de)(de)相(xiang)機，區別還是比較明顯的(de)(de)(de)(de)，在(zai)現實(shi)中，我們的(de)(de)(de)(de)棋盤(pan)格應該是一(yi)個(ge)直角的(de)(de)(de)(de)棋盤(pan)格，但在(zai)相(xiang)機上已經產(chan)生了彎(wan)曲的(de)(de)(de)(de)弧(hu)線。
通過內參的標(biao)定把畸(ji)變去(qu)了之后，雖然(ran)圖(tu)片(pian)的尺寸發生(sheng)了變化，但是(shi)這種現(xian)實生(sheng)活中的直線在(zai)圖(tu)像中也會還(huan)原成(cheng)直的，這樣能(neng)更加好(hao)地去(qu)進行外(wai)(wai)參的標(biao)定，可以(yi)把激(ji)光雷達的點云投射在(zai)棋盤格上，包括投射在(zai)我們的工(gong)作人員身上，這樣就把攝(she)像頭和激(ji)光雷達的外(wai)(wai)參位置給(gei)標(biao)定出來了。
接(jie)下(xia)(xia)來分享(xiang)下(xia)(xia)傳感(gan)器的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)同(tong)步問(wen)題，有(you)一(yi)些傳感(gan)器其硬件(jian)本(ben)身可能就具備時(shi)間(jian)同(tong)步的(de)(de)(de)功能，比(bi)如激(ji)光雷達、GPS/IMU等(deng)傳感(gan)器，這類(lei)傳感(gan)器的(de)(de)(de)同(tong)步可能會比(bi)較容易實(shi)現，因此(ci)我們(men)也不需要去考(kao)慮。比(bi)較麻煩(fan)的(de)(de)(de)是CAN總線(xian)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)同(tong)步，由(you)于CAN總線(xian)沒(mei)有(you)時(shi)間(jian)源(yuan)，因此(ci)我們(men)也只能使用一(yi)個接(jie)近的(de)(de)(de)方法去推(tui)斷CAN總線(xian)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)戳(chuo)信息。
在這里我主要分(fen)享一(yi)下相(xiang)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)同步，就像(xiang)(xiang)(xiang)前面(mian)的(de)(de)相(xiang)機(ji)(ji)(ji)實驗(yan)，并不是一(yi)個(ge)比較困難的(de)(de)事情(qing)，我們需要知(zhi)(zhi)道(dao)每一(yi)幀圖像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)出發時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)、相(xiang)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)曝(pu)光時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，這樣才(cai)能知(zhi)(zhi)道(dao)相(xiang)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)真正成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，當然也(ye)可以(yi)把相(xiang)機(ji)(ji)(ji)信息(xi)傳(chuan)到(dao)電腦上的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)作為圖像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)戳，但是這樣就變(bian)成(cheng)(cheng)了從出發時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)到(dao)曝(pu)光成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，再加上從相(xiang)機(ji)(ji)(ji)傳(chuan)輸到(dao)電腦的(de)(de)傳(chuan)輸時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，而需要經過這么長(chang)的(de)(de)延誤時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)才(cai)能達成(cheng)(cheng)一(yi)個(ge)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)戳。
時間戳延誤(wu)會造成什(shen)么問題呢(ni)？大(da)家可以(yi)看左(zuo)邊的(de)這(zhe)幅圖，在上(shang)一張圖片中，我們看到(dao)了(le)(le)在靜(jing)止的(de)狀態下(xia)，我們的(de)點云跟相機(ji)上(shang)的(de)圖片已經可以(yi)很好地重(zhong)合到(dao)一起了(le)(le)。但(dan)是在這(zhe)幅圖中，由于車輛是在高速行駛狀態下(xia)，時間戳延誤(wu)會導致即便(bian)是標(biao)定好的(de)外參，但(dan)是點云投射到(dao)相機(ji)上(shang)也會出(chu)現(xian)不(bu)吻合的(de)情況，也就是左(zuo)邊這(zhe)張圖。
如果(guo)我(wo)們(men)把相機的(de)同步時間(jian)做精準了之(zhi)后，就可以通過剛才的(de)外參把點云投射(she)到相對應的(de)時間(jian)戳圖像中(zhong)，這樣就會保證點云和圖像中(zhong)的(de)元素還是重合的(de)，即右圖所展示的(de)這樣。
前面(mian)講了車輛線控上的(de)問(wen)題(ti)以及遇到的(de)坑、傳(chuan)感(gan)器(qi)標定和同步的(de)問(wen)題(ti)，那在我們看來，適合L2-L5自動駕駛的(de)硬件(jian)平(ping)臺(tai)是(shi)怎樣的(de)呢？
首(shou)先從(cong)線(xian)控平(ping)臺來看，要(yao)保證功能的穩定性以及控制的準確性、延時小、控制接口靈活，盡(jin)可能少的功能限制，同時控制也(ye)要(yao)有(you)一定的安全(quan)保障，可復用性高。
其次，在(zai)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)系(xi)統上，需要(yao)(yao)有(you)(you)一(yi)(yi)套完整可靠的傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)系(xi)統，包括傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的供電要(yao)(yao)穩定，各類傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)及傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)與車身的標定要(yao)(yao)準確(que)，傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的時(shi)間(jian)同步(bu)也(ye)要(yao)(yao)有(you)(you)一(yi)(yi)定的保(bao)證(zheng)，并且要(yao)(yao)保(bao)證(zheng)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)有(you)(you)穩定的輸出。
正是(shi)(shi)因為(wei)前(qian)(qian)面(mian)一(yi)(yi)些經驗的(de)(de)(de)(de)痛(tong)點，通過自己的(de)(de)(de)(de)技術累積以及與國際(ji)主機廠和(he)供應商的(de)(de)(de)(de)多(duo)個合作項(xiang)目(mu)經驗，我(wo)們發(fa)現研發(fa)效率取決(jue)于(yu)研發(fa)平臺的(de)(de)(de)(de)完善度，并(bing)且(qie)是(shi)(shi)決(jue)定(ding)效率高低(di)的(de)(de)(de)(de)因素之(zhi)一(yi)(yi)，好的(de)(de)(de)(de)可搭載自動(dong)駕駛系統的(de)(de)(de)(de)車輛平臺稀缺是(shi)(shi)目(mu)前(qian)(qian)絕大(da)部分同行的(de)(de)(de)(de)痛(tong)點。于(yu)是(shi)(shi)我(wo)們禾多(duo)科技在2017年11月份發(fa)布了軒(xuan)轅(yuan)平臺，并(bing)且(qie)認為(wei)軒(xuan)轅(yuan)平臺是(shi)(shi)適合L2到L5自動(dong)駕駛需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)平臺。
接(jie)(jie)下來我(wo)(wo)會給大家(jia)分(fen)享一(yi)段視(shi)頻，這是去年(nian)11月份我(wo)(wo)們發布軒轅平臺時的記錄視(shi)頻，在發布現場，兩款測試平臺車分(fen)別展示(shi)了八(ba)字繞樁、不剎車緊急變道、全車道無人接(jie)(jie)駁(bo)三個項(xiang)目，大家(jia)可(ke)以看一(yi)下這個視(shi)頻。
視頻一（可以在車東西公眾號回復關鍵詞“禾多科技”獲取）
大家可以(yi)看到(dao)，在這個視頻里面，展示了兩款軒轅測試平臺，分別進行了三個項目：
第一個是在一個有限的場地里面進行八字繞樁，當時的車速接近30km/h；
第二個是進行不減速變道，當時的車速是在60km/h左右，車子在不減速的情況下做兩次連續的變道；
最后(hou)一(yi)個是(shi)(shi)在當時的卡丁車場(chang)地，平(ping)均車速(su)是(shi)(shi)在30到40km/h進行繞場(chang)地一(yi)圈。
這三(san)個項目(mu)都是(shi)在軒(xuan)轅平(ping)(ping)臺上(shang)通過自動駕駛的(de)方式去實(shi)現(xian)的(de)，其實(shi)當時的(de)控制算法(fa)(fa)遠遠沒(mei)有(you)現(xian)在很多算法(fa)(fa)那么復雜，只是(shi)一些簡單的(de)算法(fa)(fa)通過軒(xuan)轅平(ping)(ping)臺的(de)接口就(jiu)能實(shi)現(xian)。
目前軒轅(yuan)平(ping)臺支持大(da)眾邁騰和別克(ke)昂科威兩種(zhong)車型(xing)，軒轅(yuan)平(ping)臺除了提(ti)供最基本的(de)(de)線(xian)控功能之外，還(huan)能提(ti)供各種(zhong)定(ding)制化(hua)的(de)(de)服務，比如(ru)傳感(gan)器(qi)和多種(zhong)硬件(jian)的(de)(de)集(ji)成(cheng)以及定(ding)制化(hua)的(de)(de)模塊等服務。
從線控(kong)車(che)輛的(de)性(xing)能上(shang)看，軒轅平臺在(zai)縱(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)控(kong)制(zhi)(zhi)上(shang)可以(yi)實(shi)現車(che)速(su)0-150Km/h的(de)范圍，倒車(che)時候可以(yi)到(dao)達-8Km/h速(su)度上(shang)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)，并且(qie)提供(gong)多種(zhong)緊(jin)急減速(su)機(ji)制(zhi)(zhi)，縱(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)控(kong)制(zhi)(zhi)包(bao)含多種(zhong)退(tui)出(chu)機(ji)制(zhi)(zhi)，包(bao)括駕(jia)駛員的(de)超越模式等。橫向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)控(kong)制(zhi)(zhi)可以(yi)達到(dao)方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)盤(pan)從-450°到(dao)450°的(de)功能實(shi)現，包(bao)括前進和(he)后(hou)退(tui)兩(liang)種(zhong)操(cao)作，同樣也支(zhi)持多種(zhong)退(tui)出(chu)機(ji)制(zhi)(zhi)。需要強調的(de)是縱(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)橫向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)控(kong)制(zhi)(zhi)都是使用原車(che)機(ji)構實(shi)現，所以(yi)在(zai)穩定(ding)性(xing)和(he)安全可靠性(xing)上(shang)有(you)一(yi)定(ding)的(de)保(bao)障。對于其他的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，我們目前支(zhi)持的(de)有(you)檔位切換(huan)、轉向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)燈(deng)和(he)警示燈(deng)的(de)點亮。
在硬件接口上，支持(chi)CAN總線和以太網通(tong)信接口。在電(dian)源(yuan)的輸(shu)入方面，我們(men)也做了一(yi)些工作，首先(xian)是做了一(yi)個(ge)12V的穩壓(ya)模塊，保(bao)證車輛(liang)所提(ti)供(gong)的電(dian)源(yuan)能夠穩定在12V，誤差±10%范(fan)圍內來滿足一(yi)些元器件的要求，而我們(men)能夠提(ti)供(gong)的功率應該(gai)是在1000W左右。
除了線控(kong)(kong)車輛之外(wai)，軒(xuan)轅平臺還能提(ti)供一(yi)些其他的(de)(de)(de)硬件(jian)支持(chi)服務，就像(xiang)前面(mian)(mian)提(ti)到(dao)的(de)(de)(de)電源管(guan)理(li)設(she)備(bei)(bei)，還可(ke)以(yi)(yi)提(ti)供一(yi)些計算平臺以(yi)(yi)及人機交互(hu)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)等(deng)；在軟件(jian)方面(mian)(mian)，可(ke)以(yi)(yi)支持(chi)多種通信中間件(jian)，比如ROS等(deng)，還可(ke)以(yi)(yi)提(ti)供一(yi)些底層的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制模塊、傳(chuan)感(gan)器驅動(dong)、傳(chuan)感(gan)器融合模塊等(deng)。另(ling)外(wai)軒(xuan)轅平臺支持(chi)的(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器包括上面(mian)(mian)提(ti)到(dao)的(de)(de)(de)所有自動(dong)駕駛基本的(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器，比如激光(guang)雷達(da)(da)、毫(hao)米波雷達(da)(da)、相(xiang)機、組合慣(guan)導以(yi)(yi)及超(chao)聲(sheng)波雷達(da)(da)等(deng)。
大家可以看一下我們(men)對軒轅平臺的(de)(de)改裝(zhuang)，外(wai)加了一些傳(chuan)感器(qi)，比如(ru)毫米波雷(lei)達(da)和激光雷(lei)達(da)，并做了一定的(de)(de)隱藏，從外(wai)觀上來看和普通車輛幾乎(hu)沒有差別，在保持車輛本身(shen)外(wai)觀和美(mei)觀的(de)(de)同時(shi)更符合(he)車規(gui)，同時(shi)后備(bei)箱(xiang)改裝(zhuang)后也留出了足夠的(de)(de)空(kong)間，為今后的(de)(de)量產和落地(di)做一些前(qian)期的(de)(de)準備(bei)工作(zuo)。
我(wo)(wo)們(men)認為如(ru)果要做真正的(de)自動(dong)駕駛(shi)量(liang)產(chan)(chan)系統，就要做封裝的(de)自動(dong)駕駛(shi)，要做嵌入式(shi)、低價格、可量(liang)產(chan)(chan)的(de)設備，只有(you)這樣我(wo)(wo)們(men)才(cai)(cai)能把方(fang)案提供給主機廠，才(cai)(cai)有(you)機會(hui)量(liang)產(chan)(chan)面向大眾，因此不管在軟件上還是硬件上，禾多(duo)科技都是直接對(dui)量(liang)產(chan)(chan)服(fu)務的(de)，對(dui)我(wo)(wo)們(men)自己(ji)而言，軒轅平臺同時(shi)也支(zhi)撐著(zhu)我(wo)(wo)們(men)可以量(liang)產(chan)(chan)落地的(de)自動(dong)駕駛(shi)產(chan)(chan)品。
這(zhe)是(shi)禾多科技從(cong)成立到現在的發(fa)展歷程，大家可(ke)以看到，自從(cong)去年11月發(fa)布(bu)了(le)軒(xuan)轅平(ping)臺(tai)以后(hou)，在短短幾個月的時(shi)間里面，我們(men)就完(wan)成了(le)L3.5級(ji)別(bie)的高速公(gong)路自動駕駛解(jie)決(jue)方案(an)HoloPilot；5月18日，我們(men)在上海的汽車(che)創新港(gang)發(fa)布(bu)了(le)L4級(ji)別(bie)的智(zhi)能(neng)代(dai)客泊車(che)系統HoloParking。其(qi)中HoloPilot和HoloParking研發(fa)都是(shi)基(ji)于軒(xuan)轅平(ping)臺(tai)的支撐。
接下(xia)(xia)來跟大家簡單介(jie)紹(shao)一下(xia)(xia)目(mu)前我們為什么(me)選(xuan)擇聚焦于HoloPilot和(he)HoloParking這兩個場景，主要(yao)有以下(xia)(xia)幾(ji)個原因：
首(shou)先(xian)，我們認為中(zhong)國(guo)有(you)(you)自己本土(tu)化獨有(you)(you)的(de)交通狀況和駕駛(shi)習慣(guan)，也意(yi)味著歐美的(de)自動(dong)駕駛(shi)系統到了中(zhong)國(guo)會(hui)有(you)(you)水土(tu)不服的(de)情(qing)況，所以需要(yao)有(you)(you)適合中(zhong)國(guo)人和道路情(qing)況的(de)自動(dong)駕駛(shi)系統。
其次，我們(men)把(ba)未(wei)來(lai)的(de)(de)出行場景分為(wei)(wei)三部(bu)分：1、高速(su)公(gong)路，也就(jiu)是我們(men)的(de)(de)結構化道路；2、城(cheng)市工(gong)況；3、最后一公(gong)里，其中也包括(kuo)代客泊車。從解(jie)決(jue)用戶的(de)(de)痛(tong)點(dian)、快速(su)落地(di)量產化的(de)(de)角(jiao)度(du)來(lai)看，我們(men)認為(wei)(wei)高速(su)公(gong)路和最后一公(gong)里可以說是整個行業內發(fa)展的(de)(de)重點(dian)，因此我們(men)也把(ba)這兩(liang)塊(kuai)作為(wei)(wei)首先要聚焦的(de)(de)場景，而城(cheng)市工(gong)況會在(zai)更(geng)遠的(de)(de)將來(lai)實現。
基于這樣(yang)的考慮，我(wo)們發(fa)(fa)布了(le)HoloPilot和HoloParking。而在研發(fa)(fa)過(guo)程中(zhong)，我(wo)們也深刻地感受到一個穩定完善的自(zi)動駕(jia)駛(shi)研發(fa)(fa)平臺(tai)是多么重要，所以(yi)我(wo)們希望通過(guo)軒轅平臺(tai)與同行共享一個清晰有(you)效的解決(jue)方(fang)案。自(zi)動駕(jia)駛(shi)生態覆蓋的細(xi)分(fen)領域眾多，除了(le)各大車企外，比如初創公司、互聯網基因企業、共享運(yun)營企業，甚至高校研發(fa)(fa)團隊，有(you)研發(fa)(fa)平臺(tai)需(xu)求(qiu)時，軒轅平臺(tai)都(dou)可(ke)以(yi)為之賦(fu)能。
視頻二（在車東西公眾號回復關鍵詞“禾多科技”獲取）
接下來我們來看(kan)一(yi)段5月18日發布HoloParking的現(xian)場演示視頻。
大家在視頻里可以看到，在軒轅(yuan)平臺(tai)上，在別克(ke)昂科(ke)威(wei)車型上我們(men)已經完成了在停(ting)車場入口自動尋找車位、泊車入位的功能，同時軒轅(yuan)平臺(tai)也為(wei)HoloParking提供(gong)了一(yi)定(ding)的硬(ying)件支持。
我今天的分(fen)享就到(dao)這(zhe)里結束了(le)，謝謝大家。
Q&A環節
提問一
王學方-阿里-機器學習工程師
L4的量產(chan)車硬件成(cheng)本(ben)短(duan)期內會(hui)降(jiang)低嗎(ma)？
李文俊：L4級(ji)別的(de)(de)量(liang)產車硬(ying)件(jian)方(fang)(fang)案(an)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)，我(wo)(wo)認(ren)為短期(qi)內(nei)不(bu)(bu)會(hui)降低(di)。當(dang)然這也(ye)要看(kan)L4級(ji)別具體用什么(me)樣(yang)(yang)的(de)(de)傳(chuan)感器配置。現(xian)在(zai)有的(de)(de)是(shi)用激光雷(lei)(lei)達(da)的(de)(de)方(fang)(fang)案(an)，也(ye)有用其(qi)他方(fang)(fang)案(an)的(de)(de)，比(bi)如Mobileye的(de)(de)視覺方(fang)(fang)案(an)，這樣(yang)(yang)對比(bi)來看(kan)，純用視覺方(fang)(fang)案(an)可能(neng)在(zai)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)上會(hui)有一(yi)些降低(di)，而(er)激光雷(lei)(lei)達(da)就像我(wo)(wo)剛才(cai)前面說的(de)(de)，雖然提出固態激光雷(lei)(lei)達(da)已經有很長一(yi)段時間了(le)，但是(shi)目前還看(kan)不(bu)(bu)到一(yi)個比(bi)較(jiao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)熟的(de)(de)產品(pin)。除(chu)了(le)傳(chuan)感器之(zhi)外，計算(suan)單元(yuan)的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)也(ye)是(shi)一(yi)個非常嚴峻(jun)的(de)(de)問題，比(bi)如GPS在(zai)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)上也(ye)是(shi)比(bi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)。所以(yi)我(wo)(wo)認(ren)為L4級(ji)別的(de)(de)硬(ying)件(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)在(zai)短期(qi)內(nei)應該不(bu)(bu)會(hui)有降低(di)。
提問二
張軍良-電子科技大學-計算機視覺
自動駕駛的(de)多(duo)傳感器（激光雷達，多(duo)攝(she)像(xiang)頭）做到時間的(de)同步，空間上的(de)對齊的(de)，需要用到圖像(xiang)拼接的(de)知識嗎？
李文俊：我認為同步和(he)標定應該(gai)是根據(ju)大家的(de)算法來(lai)做(zuo)的(de)，目前來(lai)看，我們這(zhe)邊并沒有用(yong)(yong)到(dao)圖(tu)像(xiang)拼接的(de)知識，相(xiang)反，如果在(zai)標定和(he)同步上做(zuo)到(dao)了(le)一(yi)定的(de)精度(du)和(he)準確度(du)之(zhi)后(hou)，反而會對(dui)后(hou)續的(de)圖(tu)像(xiang)拼接有一(yi)定的(de)幫助，因為你已(yi)經知道各個圖(tu)像(xiang)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)對(dui)關系，再用(yong)(yong)這(zhe)些相(xiang)對(dui)關系來(lai)做(zuo)圖(tu)像(xiang)拼接，就會非常容易了(le)。
提問三
曹宏為-四澤電子上海公司-工程師
1、關于車載以太網在L2-L5的系統中地位如何？
2、如果沒(mei)有車載以(yi)太網技術(shu)的應用，L2-L5是否可以(yi)很(hen)好的實現？
李文俊：1，我個人比較(jiao)看好車(che)載(zai)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)在(zai)自動駕駛系(xi)統中的(de)(de)(de)(de)應用，比如前(qian)段(duan)時間VALEO量(liang)(liang)產的(de)(de)(de)(de)SCALA激光雷達，其實(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出接(jie)口就是(shi)(shi)BroadR-Reach的(de)(de)(de)(de)車(che)載(zai)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)。從現在(zai)的(de)(de)(de)(de)技術來(lai)看，不管是(shi)(shi)激光雷達還是(shi)(shi)前(qian)面所(suo)介紹(shao)到的(de)(de)(de)(de)下一代毫米波雷達，它(ta)們的(de)(de)(de)(de)數據量(liang)(liang)是(shi)(shi)CAN總線完(wan)全承受不了(le)的(de)(de)(de)(de)，所(suo)以(yi)隨(sui)著(zhu)傳感器的(de)(de)(de)(de)豐富，車(che)載(zai)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)將會(hui)(hui)是(shi)(shi)一個趨勢。以(yi)前(qian)在(zai)和(he)主機(ji)廠的(de)(de)(de)(de)一些合(he)作中，他們也有計劃(hua)把車(che)身(shen)的(de)(de)(de)(de)整個通信(xin)(xin)全部(bu)轉移(yi)到車(che)載(zai)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)中，包(bao)括(kuo)車(che)的(de)(de)(de)(de)控制以(yi)及信(xin)(xin)號反饋之類的(de)(de)(de)(de)，所(suo)以(yi)我認為(wei)車(che)載(zai)以(yi)太(tai)(tai)網(wang)在(zai)L2-L5系(xi)統中應該(gai)會(hui)(hui)扮演著(zhu)非常重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)角色(se)。
2，如(ru)果(guo)沒有車載(zai)以太網技術的(de)應用(yong)，從(cong)傳感(gan)器數據這(zhe)方面(mian)來(lai)說，從(cong)L2到L5的(de)實現就很(hen)難得到很(hen)好的(de)保(bao)障。
提問四
黃立明-踏歌智行-CTO
硬件系統的冗余(yu)可(ke)靠設計(ji)與成本(ben)價(jia)格如何平(ping)衡？
李文俊：硬件冗余可以分為兩部分，第一部分是(shi)(shi)(shi)車體本(ben)身執(zhi)行(xing)結構的(de)(de)冗余，也是(shi)(shi)(shi)必(bi)不可少的(de)(de)，跟車輛(liang)的(de)(de)成本(ben)應(ying)該是(shi)(shi)(shi)沒有關系的(de)(de)，比如(ru)博世的(de)(de)方(fang)案應(ying)該是(shi)(shi)(shi)由iBooster和ESP兩套方(fang)案的(de)(de)，這個成本(ben)更多的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)為車輛(liang)將來的(de)(de)系統穩定性考慮的(de)(de)，因(yin)此我認為這個成本(ben)是(shi)(shi)(shi)省不了的(de)(de)。
另一(yi)個(ge)(ge)是(shi)傳感器(qi)的冗余(yu)，傳感器(qi)的冗余(yu)也(ye)是(shi)有必要(yao)的，所以(yi)我們的HoloPilot和HoloParking設(she)計方案(an)，在車(che)(che)輛的360°范圍內(nei)，每一(yi)個(ge)(ge)角度(du)上至少(shao)有兩個(ge)(ge)傳感器(qi)的冗余(yu)，比如毫(hao)米波雷(lei)達(da)+激光(guang)(guang)雷(lei)達(da)冗余(yu)、相(xiang)機(ji)+激光(guang)(guang)雷(lei)達(da)冗余(yu)。至于成本(ben)的控制(zhi)，很大程度(du)上取決于自己的算法，如果自己的攝像頭算法很強，攝像頭+毫(hao)米波就可(ke)以(yi)達(da)到車(che)(che)輛側(ce)方的檢(jian)測冗余(yu)，那么就會降低一(yi)些成本(ben)。
比起用激光雷(lei)(lei)達(da)和毫米波(bo)(bo)雷(lei)(lei)達(da)結合冗(rong)余(yu)方(fang)案，我們(men)認為(wei)車輛(liang)的(de)(de)前方(fang)應該(gai)保留激光雷(lei)(lei)達(da)+毫米波(bo)(bo)雷(lei)(lei)達(da)+攝像頭三(san)個冗(rong)余(yu)，由于之前行業內發(fa)生過(guo)的(de)(de)一些事故，都是(shi)因為(wei)毫米波(bo)(bo)雷(lei)(lei)達(da)和視(shi)覺(jue)傳感(gan)器(qi)融(rong)合傳遞(di)的(de)(de)信息沒有(you)激光雷(lei)(lei)達(da)那么精確所造成的(de)(de)，因此我們(men)的(de)(de)方(fang)式是(shi)在車輛(liang)的(de)(de)每個方(fang)向上至少(shao)有(you)兩個冗(rong)余(yu)，而(er)在車輛(liang)的(de)(de)前方(fang)應該(gai)有(you)三(san)個冗(rong)余(yu)。而(er)冗(rong)余(yu)的(de)(de)成本也是(shi)不能(neng)減少(shao)的(de)(de)，只(zhi)能(neng)通過(guo)挑選不同的(de)(de)傳感(gan)器(qi)來降低(di)成本，比如側(ce)面的(de)(de)激光雷(lei)(lei)達(da)換成攝像頭。
