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Waymo发布其第五代机器人平台“ Waymo Driver”

发布日期:2020-04-12

自动驾驶测试验证技术创新论坛

2020-04-12 15:14:17

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以下文章来源于汽车电子电气架构创新发展论坛 ,作者GRCC

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Waymo最近通过Youtube发布了有关其第五代机器人平台“ Waymo Driver”的演讲。该视频片段由Waymo的设计主管YooJung Ahn演示,分享了新平台的基本设计思想。


演讲被描述为“内部的洞察力”。


以下是Waymo指出的要点:


  • 行驶了超过2000万英里(3200万公里);模拟器超过100亿英里(160亿公里);在美国超过25个城市进行了测试

  • 传感器具有360度视野,可见度可达500米(更准确地说,Waymo的激光雷达可以看到300 m以上的距离,而公司的新视觉系统可以看到500 m的距离)

  • Waymo Driver的四个用途:叫车(以前称为拼车),卡车,送货,私家车

  • 29个具有重叠视场的摄像机;配备清洁系统和暖气

  • 传感器还在死亡谷中进行了测试,温度高达50摄氏度

  • 旨在满足严格的汽车要求的传感器

  • 大规模生产平台

  • 适应不同的车辆平台

  • 带LED显示屏的LiDAR圆顶与等待的乘客进行通讯


但是,与Waymo的长期保密性相一致,Ahn的演讲实际上很少说也就不足为奇了。


例如,安(Ahn)对“激光雷达,相机,雷达和计算”的规格含糊其词,即使不是保持沉默,所有这些都是部署在第五代Waymo Driver中的定制设计Waymo产品。


考虑例如Waymo Driver的计算。


目前,还没有任何行业分析师知道此Waymo驱动程序中部署的计算体系结构。当被问及该架构时,Strategy Analytics汽车电子服务总监Ian Riches告诉我们:“我们不知道。”


一些观察家推测,Waymo除了Google自己的基于TensorFlow的加速器外,还合并了CPU(即Intel的Xeon),GPU(即Nvidia)或FPGA。Rich指出,Waymo可能会设计自己的高度优化的定制芯片来减轻某些工作量。


安恩在演讲中仅披露了有关Waymo计算引擎的两件事:1)它是定制设计的;2)在提供“甚至更强大”的计算能力的同时,现在“成功减少了”计算引擎的体积,从而提供了更多的后备箱空间。(翻译:在以前的平台上,Waymo的自动驾驶汽车依靠一台类似服务器的计算机单元,几乎占据了整辆卡车。)




您可以在机器人车中塞满多少传感器?


归根结底,吸引了许多行业观察者关注**机器人的诀窍是Waymo自由使用各种传感器,包括改进的激光雷达,雷达和29台摄像机。


(资料来源:YoleDéveloppement)


正如YoleDéveloppement在其**报告“ 2020年机器人移动性传感器”中指出的那样,“机器人车辆不关注其他汽车主要关注的成本和长期可靠性问题。重要的是它们的传感器套件的即时可用性,性能和可支持性。”


如果成本不是问题,那么这里有什么危险呢?问题在于,下游计算能力的局限性最终可能会阻碍机器人系统设计人员向车辆添加更多传感器的能力。


简而言之,robataxi设计师可以在其系统上投入多少相机?Yole**分析师Pierre Cambou写道:“机器人传感器的数据流完全受到下游计算能力的限制。”在最近对EE Times的采访中,他警告说:“我们可能会得出这样的观点:[AV]系统设计师将不再能够添加更多相机。”


Cambou研究了AV中增加的数据流与处理添加的数据所需的计算能力之间的关系。“我的结论是,传感器数据流随计算能力的平方根增加而增加。”


Cambou注意到数据流需要计算能力的对数增长,他将他的结论描述为“一个可怕的发现”。他的判断是,AV中数据流的预算已经受到严重限制。


与硅谷的许多处理器工程师不同,他们宁愿否认摩尔定律即将到期,坎布认为视音频计算的困境与传感器数据流有关。他预计自动驾驶汽车的计算能力最终将爆炸。Cambou认为,结果就是视听行业需要“一种新的范例”。


(资料来源:YoleDéveloppement)


坎布说,避免未决的“数据流与计算能力”僵局的一种方法是开始寻求改善的数据质量。


他说,视听行业需要各种性能更好的传感器。坎布说,除了部署更好的激光雷达和雷达外,诸如热像仪(Waymo还没有,但分析家表示会用)之类的物品对于“在数据预算内提高数据质量”是必要的。


他提到,像Prophesee这样的“基于事件的摄像机”的使用有望解决有限的计算能力。他补充说:“神经形态学是受生物启发的'传感'和'计算'。通过将两者结合起来,这可以代表第三种计算方式,尽管不是保证,但它不是保证。


Waymo的自家传感器


有人可能会认为29台摄像机有些多余。但是Waymo采取了多种措施来组合这些定制传感器,以使它们能够共同提高数据质量。


1. Waymo的激光雷达


安恩解释说,Waymo的新激光雷达系列具有“更大范围的更高分辨率”。她指出:“作为Waymo Driver最强大的传感器之一,我们的激光雷达非常详细地描绘了周围的环境。它可以3D视角看世界,甚至可以在没有任何照明的夜晚漆黑中看到。”


关于安装在车辆圆顶上的Waymo的360激光雷达,她说:“它可以看到300米远的距离,并且可以鸟瞰车辆,骑车人和车辆周围的行人。同时,我们**的周边激光雷达在车辆周围的四个点处提供了****的覆盖范围,并具有广阔的视野,可检测到靠近车辆的物体。”


2. Waymo的视觉系统


安恩说,该系统为Waymo Driver提供“更高分辨率的图像和更大的视角”。她解释说,摄像机的重叠视野实际上围绕着车辆。她还指出,这些相机“装有清洁系统和加热器,可在任何天气条件下保持**性能。”


安恩说,自动驾驶汽车的新型远程摄像头和360视觉系统“比以前看到的要远得多,这使我们能够识别重要的细节,例如大于500米的停车标志。此外,我们的新型周边视觉系统与周边激光雷达配合使用,为Waymo Driver提供了另一种视角,以观察靠近车辆的物体。”


Waymo Driver的周边视觉系统减少了停放的汽车或大型车辆造成的盲点。“这些新型摄像机使我们能够窥视周围的物体,例如在我们前面开着的卡车,以查看可能存在的物体,并决定要做什么,”安恩说。“总之,这些各种类型的摄像机使我们能够比以往拥有更多信息,从而更快,更早地做出决策。”


( 第五代Waymo驱动程序(来源:Waymo )


3. Waymo的雷达


安恩解释说,Waymo的新型高分辨率成像雷达在车辆周围有六个有利位置。它“既可以跟踪静止的物体也可以跟踪运动的物体,可以看到更远距离的小物体,并可以区分间距较近的物体。”


她强调说:“雷达在天气条件下(如雨,雾和雪),为激光雷达和相机提供了独特的功能。”


拥有带有激光雷达,摄像头,雷达和AI计算平台的传感器套件的结果是,当将它们组合在一起时,“这些传感器使我们的车辆可以在300米以外的地方360度全方位观看世界”,安解释。


但是最有可能的是,软件将决定Waymo驱动程序的成功。不幸的是,Ahn概括地介绍了这个问题:


“在软件方面,我们的自动驾驶汽车的大脑,我们利用传感器收集的所有信息来回答四个关键问题:我在哪里?我周围是什么?接下来会发生什么?我该怎么办?我们的硬件和软件一起工作,共同描绘了汽车周围的整个世界,并使我们能够安全地在道路上行驶。”





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