Waymo最近發佈了第五代機器人汽車平臺“Waymo Driver”。Waymo的設計總監YooJung Ahn分享了這個新平臺的基本設計理念。
該講座被描述為“一種來自內心的洞見”。
Waymo關注的重點:
行駛超過2000萬英里(3200萬公里);
利用模擬器行駛超過100億英里(160億公里);在美國超過25個城市進行測試；
傳感器具有360度視角，能見度可達500米(更精確地說，Waymo公司的激光雷達可以看到300米以外的地方，他們的新視覺系統可以看到500米以外的地方)。
Waymo Driver有四種用途:叫車(過去被稱為共乘)、卡車運輸、送貨、私家車
視野重疊的29個攝像頭;配有清洗系統和加熱裝置
傳感器也在溫度高達50攝氏度的死亡谷（美國西南部一地區，是世界最低和最乾旱的地區之一）進行了測試以達到嚴格的汽車要求；
為大規模生產而開發的平臺，並且適用於不同的車輛；
帶有LED顯示屏的激光雷達圓頂可以與等候的乘客交流；
然而，與Waymo的習慣性保密相一致的是，安哲秀的演講實際上幾乎沒說什麼。
舉例來說，對於“激光雷達、攝像機、雷達和計算機”的規格，Ahn沒有明確說明，所有這些都是部署在第五代Waymo驅動中的定製設計的Waymo產品上。例如，Waymo驅動程序的計算機。此時，沒有行業分析師知道以這種方式部署的計算架構驅動程序。
一些觀察人士推測，除了谷歌自己的基於Tensorflow加速器外，Waymo還合併了cpu(即Intel的Xeon)、gpu(即Nvidia)或fpga。為了減輕某些工作負載，Waymo有可能設計了自己高度優化的定製硅。
Ahn在她的演講中只透露了關於Waymo的計算引擎的兩件事:1)它是定製設計的，2)雖然提供了“更強大”的計算能力，但計算引擎的體積現在“成功減少”，提供了更多的主幹空間。(換句話說，在以前的平臺上，Waymo的robocar依賴於一個類似服務器的計算機單元，它幾乎佔據了整輛卡車。)
你能在汽車裡塞進多少個傳感器?
事實上，讓許多業內觀察人士注意到最新的機器人車的訣竅是Waymo隨意使用各種傳感器，包括改良的激光雷達、雷達和29個攝像頭。
正如Yole Developpement在其最新報告《機器人移動傳感器2020》中指出的那樣，“機器人汽車對於成本和長期可靠性這些問題並不太關注。”所有重要的是他們的傳感器套件的立即可用性、性能和可支持性。”
如果成本不成問題，那麼這裡的風險是什麼?在Yole看來，問題在於下游計算能力的限制可能最終會阻礙機器人汽車系統設計者為汽車增加更多傳感器的能力。
簡單地說，一個Robataxi的設計師能在系統上多放多少個攝像頭?“機器人傳感器的數據流完全受到下游計算能力的限制，”Yole首席分析師Pierre Cambou警告說:“我們可能會走到這樣一個地步，AV系統的設計者將再也無法添加更多的攝像頭。”
Cambou研究了AV中增加的數據流與處理增加的數據所需的計算能力之間的關係。“結論是，傳感器數據流隨著計算能力平方根的增加而增加。”
注意到數據流需要計算能力的對數增長，Cambou將他的結論描述為“一個可怕的發現”。他的判斷是AV中的數據流預算已經非常有限了。
與硅谷的許多處理器工程師不同，Cambou認為AV計算的困境是傳感器數據流的問題，而這些工程師傾向於否認摩爾定律即將失效。他預計，自動駕駛汽車的計算能力最終會爆炸式增長。在他看來，AV產業需要“一個新的範例”。
Cambou：避免“數據流vs.計算能力”僵局的一個方法是尋找改進的數據質量。
AV行業需要多種性能更好的傳感器。Cambou指出，除了部署更好的激光雷達和雷達外，像熱成像相機(Waymo目前還沒有)這樣的設備是“在數據預算之內提高數據質量”所必需的。
他提到，使用“基於事件的攝像機”，比如那些由Prophesee提供的攝像機，有望解決有限的計算能力。“神經形態是受生物啟發的‘感知’和‘計算’。“通過將兩者結合起來，雖然不能保證，但可以提供第三種計算方式。”
Waymo本土傳感器
有人可能會認為29個攝像頭有點過分。但是Waymo已經採取了一些措施來結合這些定製的傳感器，使它們能夠共同提高數據質量。
1. Waymo的激光雷達
Ahn解釋到，Waymo的新系列激光雷達“分辨率更高，覆蓋範圍更廣”。“作為Waymo司機最強大的傳感器之一，我們的激光雷達可以非常詳細地描繪周圍的環境。”它看世界是3D的，在沒有任何照明的黑夜裡也能看東西。”
關於安裝在車頂上的Waymo公司的360度激光雷達，Ahn表示，“它可以看到300米以外的地方，而且可以鳥瞰車輛周圍的其他車輛、自行車和行人。”與此同時，我們在車輛周圍的四個點安裝了最新周邊激光雷達，提供了無與倫比的覆蓋範圍和廣闊的視野，可以探測到車輛附近的物體。”
激光雷達作為Waymo Driver最強大的傳感器之一，在新系統中，一共搭載了兩種激光雷達。變化最大的是車身頂部的激光雷達，能夠處理遠距離和中距離的物體掃描，提供360度視角，鳥瞰汽車周圍的物體的大小和距離，並繪製3D圖像，最遠可達300米之外。
Waymo還在車輛周圍搭載了短距激光雷達，提供更好的空間分辨率，以及更高的準確性，適應擁擠的城市街道，並覆蓋丘陵地形上的潛在盲點。
2. Waymo的視覺系統
Ahn表示，該系統為Waymo司機提供了“更高分辨率的圖像和更大的視角”。她解釋，攝像機的重疊區域實際上是環繞著車輛。這些相機都裝配了“在任何天氣條件下都能保持最佳性能的清潔系統和加熱器”。
機器車的新型遠程攝像頭和360視覺系統“比以前看得更遠，讓我們能夠識別重要的細節，比如500米以外的停車標誌。”此外，我們的新的周邊視覺系統與我們的周邊lidars協同工作，為Waymo司機提供另一種觀察車輛附近物體的視角。”
Waymo Driver的周邊視覺系統可以減少停車或大型車輛造成的盲點。 “這些新型攝像機使我們能夠觀察周圍的物體，比如開在我們前面的一輛卡車，看看那裡可能有什麼，然後決定該做什麼。總之，這些不同類型的相機使我們能夠更早、更快地做出決定，並提供比以往更多的信息。”
Waymo視覺系統在整個汽車溫度範圍內具有高動態範圍和熱穩定性，能夠捕捉更多細節並在最艱難的駕駛中提供更清晰的圖像環境。
3. Waymo 的雷達
Ahn 認為，Waymo 的新款高清圖像雷達佔據了車輛周邊 6 個有利位置。它們能“同時追蹤靜態和動態目標，在更遠的距離外發現小型目標並分辨出那些擁擠在一起的目標。”
她還強調稱，“雷達是激光雷達和攝像頭的補充，它們在各種惡劣天氣下簡直是神器。“雖然激光雷達幫助車輛看到物體，而攝像頭則幫助車輛瞭解周圍環境，但雷達憑藉其即時查看和測量物體速度的獨特能力對這兩種方式進行了補充，而且不受惡劣的天氣條件（如雨，霧和雪）的影響。
激光雷達、攝像頭、雷達和 AI 計算平臺都“刷到”頂級後，Waymo 就為自家自動駕駛汽車構築了一個完美的 3D 世界。當然，硬件配齊了，也不能忽略軟件，它也是決定 Waymo Driver 成功與否的關鍵環節。不過，在視頻中 Ahn 對這個問題一帶而過。
“在軟件端，我們自動駕駛汽車的大腦將吞吐傳感器採集到的信息以回答 4 個關鍵問題，即我在哪？我周邊有什麼？下一步會發生什麼？以及我該作何反應？只有軟硬件協同合作，才能讓車輛理解周邊環境，實現安全行駛的目標。”
waymo強調，“在現實世界做了十年測試，我們發現當無人駕駛車輛的雷達向系統提供其整個環境的連續視野時，這將是非常有利的。”對於waymo的第五代硬件傳感器套件，選擇重新設計了架構，輸出和信號處理功能，通過攝像頭和激光雷達的配合，重疊覆蓋範圍，進一步提高性能。
周邊激光雷達的模塊級耐久性測試
Waymo硬件主管薩蒂什·傑雅昌德蘭（Satish Jeyachandran）說道，“我們為第五代硬件簡化了設計和製造過程，使得它可以投入生產。我們最新的傳感器在性能上比以往的所有版本都要出色，成本也只有上一代版本的一半。”而在2017年初，當Waymo的第四代車輛上裝備了自研的激光雷達時，他們也曾表示激光雷達成本降低了90％以上。
即將開啟的全球部署計劃
據悉Waymo公司近日獲得一筆22.5億美元融資，除了其母公司母公司Alphabet，其中還包括零部件供應商麥格納、投資人安德森·霍洛維茨、美國汽車經銷商連鎖公司AutoNation等，這也是該公司的第一筆外部投資。
Waymo首席執行官John Krafcik在博客中說，我們正在擴展該團隊，增加了金融投資者和重要的戰略合作伙伴，他們帶來了數十年的經驗，投資並支持成功的技術公司構建變革性產品，接下來將加深我們對人員，技術和運營的投資，以支持在全球範圍內部署Waymo Driver。
Waymo長期以來一直專注於自動駕駛車輛的道路測試，並在美國鳳凰城周邊的郊區推出了名為Waymo One的自動駕駛出租車業務。去年10月，Waymo還開始在Waymo One服務中將安全員從車輛中撤出。
Waymo One的收入並無法覆蓋其數十億美元每年的研發成本。Waymo接下來還將繼續嘗試拓展業務規模，除了增加車隊數量以外，還比開始將其定製激光雷達傳感器出售給其他行業的公司，例如機器人技術、農業技術公司。今年1月，Waymo還宣佈將開始繪製地圖，在德克薩斯州和新墨西哥州的部分地區測試其自動駕駛長途卡車。
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