Waymo推第五代传感器：从技术领先到成本领先

如果你在山景城，刚刚看到一辆自动驾驶车辆呼啸而过，这辆车的速率很可能是Waymo。至于山景城知名度最高的电动车，是特斯拉。

然而，现在Waymo希望在电动和自动驾驶方面都占据领先地位，因为Waymo从捷豹订购的纯电动I-Pace已经陆续安装在自动驾驶车队中。在未来两年内，这种车型的汽车保有量将迅速增加到20000辆。乍一看，新加入团队的I-Pace其实和两年前Waymo发布的原型车效果图并没有太大区别。不过仔细看的话，Waymo这次加了不少“小心思”。这些变化可能暗示着自动驾驶汽车的未来。

首先，Pacifica测试车车顶的两个激光雷达的配置减少为一个，新的激光雷达完全有能力探测中远程任务。

其次，轮拱上的激光雷达也有了新帮手——负责探测周围环境的摄像头。

至于捷豹汽车上捷豹标志的位置，则换成了激光雷达和摄像头的组合。从这个角度来说，说Waymo这次是在取代I-Pace原型车也不为过。

在过去的几年里，数百名工程师对Waymo早期的自动驾驶硬件进行了大刀阔斧的修改，尤其是摄像头、雷达和激光雷达这三个关键传感器。作为一家不需要钱的公司，Waymo的自动驾驶硬件几乎走上了自主开发的道路，I-Pace成为了第一款享受Waymo第五代自动驾驶硬件包的车辆。据Waymo的硬件总监Satish Jeyachandran介绍，配备第五代自动驾驶硬件包的I-Pace可以看得更远、更清楚。

以相机为例。这个传感器已经可以收集500米以外的数据。同时，所有传感器对恶劣天气的抵抗力都有了进一步的提高。

此外，通过简单的配置，这套系统可以直接移植到Waymo的自动驾驶重型卡车上。最重要的是，这些部件的产能足以装备商用自动驾驶车队。Waymo还声称，这套系统更适合量产，性能更强，成本只有上一代自动驾驶硬件包的一半。新一代传感器套件是Waymo长期秘密研发的结晶。当它在2009年作为谷歌项目司机(Waymo的前身)诞生时，谷歌使用了现成的产品，如价值8万美元的威力登激光雷达。测试车是从丰田经销商处购买的普锐斯。不久之后，谷歌生产了一款自主开发激光雷达的雷克萨斯SUV，并于2012年正式装备在自动驾驶车队中。

在开发可爱幼稚的“萤火虫”自动驾驶汽车时，谷歌使用了更多自主开发的硬件(甚至连座椅都是谷歌自己制造的)。2016年分拆成军后，Waymo很快放弃了造车梦想，但传感器和计算机系统的研发一直没有放松。众所周知，软件可以自己思考，但它必须依赖丰富可靠的数据。所以，要保证车辆符合Waymo的标准，必须自己动手。“我们意识到现成的产品无法满足Waymo对自动驾驶的要求，”Jeyachandran说。有了先发优势，又有母公司足够的资金支持，Waymo有能力自己“憋大招”。但是为了压制大招，Waymo付出了相当大的代价，比如几百个工程师的工资。最重要的……问题是要花很长时间才能还清这笔钱。2012年，Waymo声称，仅购买汽车的自动驾驶设备就要花费15万美元。5年后的2017年，Waymo宣布自家的激光雷达价格比2016年便宜了90%以上。Waymo真的是在为自动驾驶出租车和交通市场而战。本周，Waymo首次向22.5亿美元的外部投资敞开怀抱，而此前，Waymo是由其母公司Alphabet支持的。Waymo不是唯一一家不惜一切代价进行自我研究的公司。几乎所有的行业龙头都有自己的硬件项目。除了竞争激烈之外，自动驾驶行业的小圈子和供应商的不成熟也是大家纷纷发力研发自己硬件的原因。现在的情况是行业玩家都在开发自己的硬件。Cruise、Argo和Aurora都收购了激光雷达初创公司。这些公司在开发自己的激光雷达的同时，还购买产品进行测试。相比上述公司，Waymo拥有巨大的先发优势:产品经历了多次迭代，应用更加广泛。在新的I-Pace测试车上，最担心的其实是车顶单个激光雷达的配置。毕竟，这种传感器需要执行远程和中程检测任务。虽然Waymo没有透露激光雷达的详细规格，但Waymo的一名工程师坚持认为，使用新的架构导致分辨率比上一代产品高10倍。虽然激光雷达是整个探测系统的中流砥柱，但自主车不能缺少摄像头(更好的探测范围和分辨率)和雷达(不受天气干扰，能够测速)。因此，Waymo也重新开发了摄像头和雷达。新的I-Pace共配备了29个摄像头，可以最大限度地减少光照条件和极端天气的影响。新的轮拱摄像头还可以密切关注车辆附近的异物。在Waymo工程师的努力下，雷达也几乎“脱胎换骨”。。现在大部分搭载ADAS系统的商用车都是依靠雷达来完成自适应巡航等功能，但这些车辆往往会忽略一些细节。所以Waymo干脆反推，研究天线罩、天线、电路板、机械外壳、固件、软件等等。一般的雷达只能告诉系统，“一个物体距离我们多少米，它的速度有多快。”。Waymo的新技术可以提供足够清晰的分辨率，让自动驾驶系统一眼就能分辨出是卡车还是汽车，是自行车还是行人。为了保护车载电脑，Waymo的工程师还专门设计了防水橡胶垫，因为他们不知道乘客行李中会流出什么。摄像机也受到特别保护。主激光雷达后面的16个摄像头都有自己的雨刷，以防止摄像头被灰尘或雨水遮挡。在正式装载车辆之前，整个传感器系统需要经过“野蛮”的测试，比如死亡谷的热浪和密歇根州的严冬。据悉，Waymo已经完成了第一阶段的封闭路线和耐久性测试，下一步就是上路检查。作为全球自动驾驶的领导者，Waymo不仅在技术上领先同行，而且通过激光雷达、毫米波雷达、摄像头的更新和迭代，在成本上领先同行:通过自研硬件将传感器成本降低一半。汽车之心了解到，第一辆搭载第五代硬件的I-Pace将首先登陆硅谷，然后编入凤凰城郊区的Waymo One车队。未来这套硬件也将移植到Waymo的自动驾驶重型卡车上。当然，在第五代硬件封装之后，肯定还会有第六代、第七代，直到Waymo最终实现全自动驾驶的梦想。本文为汽车之心作者李力撰写的原创文章。如需转载，请联系授权人。非法转载将受到法律制裁。

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