这辆机器车被传感器环绕?
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前段时间,Waymo正式发布了一辆第五代机器人车。这辆机器车的名字叫“Waymo Driver”。作为Waymo的设计总监,YooJung Ahn向我们分享了这款机器车的设计理念。
该讲座被描述为“一种来自内心的洞见”。
Waymo关注的重点:
行驶超过2000万英里(3200万公里);
利用模拟器行驶超过100亿英里(160亿公里);在美国超过25个城市进行测试;
传感器具有360度视角,能见度可达500米(更精确地说,Waymo公司的激光雷达可以看到300米以外的地方,他们的新视觉系统可以看到500米以外的地方)。
Waymo Driver有四种用途:叫车(过去被称为共乘)、卡车运输、送货、私家车
视野重叠的29个摄像头;配有清洗系统和加热装置
传感器也在温度高达50摄氏度的死亡谷(美国西南部一地区,是世界最低和最干旱的地区之一)进行了测试以达到严格的汽车要求;
为大规模生产而开发的平台,并且适用于不同的车辆;
带有LED显示屏的激光雷达圆顶可以与等候的乘客交流;
然而,与Waymo的习惯性保密相一致的是,安哲秀的演讲实际上几乎没说什么。
举例来说,对于“激光雷达、摄像机、雷达和计算机”的规格,Ahn没有明确说明,所有这些都是部署在第五代Waymo驱动中的定制设计的Waymo产品上。例如,Waymo驱动程序的计算机。此时,没有行业分析师知道以这种方式部署的计算架构驱动程序。
一些观察人士推测,除了谷歌自己的基于Tensorflow加速器外,Waymo还合并了cpu(即Intel的Xeon)、gpu(即Nvidia)或fpga。为了减轻某些工作负载,Waymo有可能设计了自己高度优化的定制硅。
Ahn在她的演讲中只透露了关于Waymo的计算引擎的两件事:1)它是定制设计的,2)虽然提供了“更强大”的计算能力,但计算引擎的体积现在“成功减少”,提供了更多的主干空间。(换句话说,在以前的平台上,Waymo的robocar依赖于一个类似服务器的计算机单元,它几乎占据了整辆卡车。)
你能在汽车里塞进多少个传感器?
事实上,让许多业内观察人士注意到最新的机器人车的诀窍是Waymo随意使用各种传感器,包括改良的激光雷达、雷达和29个摄像头。
正如Yole Developpement在其最新报告《机器人移动传感器2020》中指出的那样,“机器人汽车对于成本和长期可靠性这些问题并不太关注。”所有重要的是他们的传感器套件的立即可用性、性能和可支持性。”
如果成本不成问题,那么这里的风险是什么?在Yole看来,问题在于下游计算能力的限制可能最终会阻碍机器人汽车系统设计者为汽车增加更多传感器的能力。
简单地说,一个Robataxi的设计师能在系统上多放多少个摄像头?“机器人传感器的数据流完全受到下游计算能力的限制,”Yole首席分析师Pierre Cambou警告说:“我们可能会走到这样一个地步,AV系统的设计者将再也无法添加更多的摄像头。”
Cambou研究了AV中增加的数据流与处理增加的数据所需的计算能力之间的关系。“结论是,传感器数据流随着计算能力平方根的增加而增加。”
注意到数据流需要计算能力的对数增长,Cambou将他的结论描述为“一个可怕的发现”。他的判断是AV中的数据流预算已经非常有限了。
与硅谷的许多处理器工程师不同,Cambou认为AV计算的困境是传感器数据流的问题,而这些工程师倾向于否认摩尔定律即将失效。他预计,自动驾驶汽车的计算能力最终会爆炸式增长。在他看来,AV产业需要“一个新的范例”。
Cambou:避免“数据流vs.计算能力”僵局的一个方法是寻找改进的数据质量。
AV行业需要多种性能更好的传感器。Cambou指出,除了部署更好的激光雷达和雷达外,像热成像相机(Waymo目前还没有)这样的设备是“在数据预算之内提高数据质量”所必需的。
他提到,使用“基于事件的摄像机”,比如那些由Prophesee提供的摄像机,有望解决有限的计算能力。“神经形态是受生物启发的‘感知’和‘计算’。“通过将两者结合起来,虽然不能保证,但可以提供第三种计算方式。”
Waymo本土传感器
有人可能会认为29个摄像头有点过分。但是Waymo已经采取了一些措施来结合这些定制的传感器,使它们能够共同提高数据质量。
1. Waymo的激光雷达
Ahn解释到,Waymo的新系列激光雷达“分辨率更高,覆盖范围更广”。“作为Waymo司机最强大的传感器之一,我们的激光雷达可以非常详细地描绘周围的环境。”它看世界是3D的,在没有任何照明的黑夜里也能看东西。”
关于安装在车顶上的Waymo公司的360度激光雷达,Ahn表示,“它可以看到300米以外的地方,而且可以鸟瞰车辆周围的其他车辆、自行车和行人。”与此同时,我们在车辆周围的四个点安装了最新周边激光雷达,提供了无与伦比的覆盖范围和广阔的视野,可以探测到车辆附近的物体。”
激光雷达作为Waymo Driver最强大的传感器之一,在新系统中,一共搭载了两种激光雷达。变化最大的是车身顶部的激光雷达,能够处理远距离和中距离的物体扫描,提供360度视角,鸟瞰汽车周围的物体的大小和距离,并绘制3D图像,最远可达300米之外。
Waymo还在车辆周围搭载了短距激光雷达,提供更好的空间分辨率,以及更高的准确性,适应拥挤的城市街道,并覆盖丘陵地形上的潜在盲点。