○從純視覺(jué)到多傳感器融合——Auto X的技術(shù)發(fā)展史

　　肖健雄在業(yè)界被稱為X教授，其最核心的技術(shù)就來(lái)自于三維深度學(xué)習(xí)和用于激光雷達(dá)的深度學(xué)習(xí)，同時(shí)作為普林斯頓大學(xué)計(jì)算機(jī)視覺(jué)與機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)始人，在機(jī)器視覺(jué)方面（攝像頭領(lǐng)域）也是絕對(duì)的權(quán)威，過(guò)往的經(jīng)歷深深的影響了Auto X的技術(shù)發(fā)展。

1）新公司伊始：Camera First

　　Auto X第一代的自動(dòng)駕駛技術(shù)起源于機(jī)器視覺(jué)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用攝像頭去作為主要感知傳感器進(jìn)行自動(dòng)駕駛的研究。

　　自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)于分辨率的要求是很高的，因?yàn)榈缆飞蠒?huì)出現(xiàn)各種場(chǎng)景，車輛、行人就不多說(shuō)了，還有很多類似小狗、小貓、滑板車等不同的小物體出現(xiàn)，只有高分辨率才能得到更細(xì)致的場(chǎng)景信息。

　　Auto X在視覺(jué)方面有兩個(gè)較大的突破，第一個(gè)在于基于雙目的三維視覺(jué)，它的本質(zhì)有點(diǎn)類似人眼，用兩個(gè)攝像頭進(jìn)行場(chǎng)景的感知，最終可以通過(guò)算法得到非常密集的三維點(diǎn)云。

　　第二個(gè)突破在于感知方面，Auto X通過(guò)單個(gè)攝像頭來(lái)完成實(shí)時(shí)的物體位置和角度信息識(shí)別計(jì)算，以此精確的對(duì)障礙物進(jìn)行判斷。

　　當(dāng)然，攝像頭價(jià)格低廉也是肖健雄選擇以此入局的重要因素之一。相比動(dòng)輒幾十萬(wàn)的激光雷達(dá)，攝像頭的價(jià)格幾乎一個(gè)天上一個(gè)地下，較低的價(jià)格帶來(lái)的好處是更容易落地，這樣就能迅速帶來(lái)規(guī)�；�生產(chǎn)。

　　總的來(lái)說(shuō)，Auto X第一代的自動(dòng)駕駛方案，既體現(xiàn)了肖健雄本身的技術(shù)烙印，也有向市場(chǎng)、資本妥協(xié)的一面。

2）從第二代開(kāi)始配置更多傳感器

　　快速發(fā)展的Auto X得到了資本的青睞，融資也讓Auto X獲得了更多發(fā)展資本。本身的技術(shù)路線也在不斷升級(jí)。在完成了對(duì)視覺(jué)技術(shù)的積累后，從第二代開(kāi)始Auto X開(kāi)始向多傳感器融合進(jìn)軍。

　　但是攝像頭在探測(cè)距離和惡劣天氣方面確實(shí)不如激光雷達(dá)等傳感器，所以最好的方式當(dāng)然是多傳感器進(jìn)行融合，實(shí)際上在Auto X的第一代方案里，也融合了激光雷達(dá)和超聲波雷達(dá)等傳感器。

　　言歸正傳，從第二代開(kāi)始，Auto X的自動(dòng)駕駛路線就進(jìn)行了傳感器融合的變化，之后一直到目前的第五代，大致的硬件組成都沒(méi)有發(fā)生太多的變化，只是在細(xì)節(jié)上進(jìn)行了一些升級(jí)。

　　在這樣的研發(fā)思路下，Auto X大致開(kāi)發(fā)出兩大類產(chǎn)品，一個(gè)是前裝的傳感器集成設(shè)備；一個(gè)是自動(dòng)駕駛行為決策類產(chǎn)品。

　　我們先來(lái)看看前裝的傳感器集成設(shè)備。Auto X的前裝硬件類產(chǎn)品一共有兩種，一種是應(yīng)用在第三代自動(dòng)駕駛車上的這種傳感器固定裝置，第二種是被命名為xFusion的傳感器固定器，這兩種產(chǎn)品的本質(zhì)就是如何將多種傳感器硬件進(jìn)行組裝融合，同時(shí)可以滿足車規(guī)級(jí)的需求。

　　從形態(tài)上看，這個(gè)類似于大蘑菇的造型是目前自動(dòng)駕駛車常見(jiàn)的形態(tài)，看起來(lái)只是簡(jiǎn)單地將傳感器安裝在車頂，實(shí)際上暗藏乾坤。

　　當(dāng)然，這種產(chǎn)品由于凸出較多，其風(fēng)阻表現(xiàn)并不好，同時(shí)造型也不夠優(yōu)美，因此第二代產(chǎn)品xFusion才是Auto X前裝硬件的未來(lái)。它的整個(gè)設(shè)計(jì)都采用平板式，在造型上能夠和車輛進(jìn)行很好的結(jié)合。

　　在傳感器搭載上，xFusion為不同傳感器預(yù)留了搭載位置，包括固態(tài)激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、GPS以及IMU等。

　　仿真器也是Auto X的一個(gè)核心。百度曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，仿真平臺(tái)是自動(dòng)駕駛中不可缺少的核心。如果說(shuō)路測(cè)是自動(dòng)駕駛廠商驗(yàn)證自己技術(shù)的一張考卷，那么仿真就是大考之前的模擬考試。它可以在虛擬的世界中測(cè)試你的無(wú)人駕駛系統(tǒng)。

　　為此，Auto X單獨(dú)開(kāi)發(fā)了自己的仿真器xSim。這種仿真器屬于三維仿真器，它可以虛擬出三維的數(shù)字化環(huán)境，比如車輛、地面、街區(qū)，同時(shí)還能模擬這些物體的物理特性和運(yùn)動(dòng)，以此讓測(cè)試更真實(shí)。另外，它還能模擬出攝像頭、激光雷達(dá)等不同傳感器的輸入。這套仿真器可以實(shí)現(xiàn)Fully Deterministic完全確定性仿真，確保場(chǎng)景可100%多次重復(fù)再現(xiàn)。配合Auto X XCU，真正實(shí)現(xiàn)硬件閉環(huán)仿真測(cè)試。

　　關(guān)于自動(dòng)駕駛的仿真我還想多說(shuō)兩句，使用仿真確實(shí)可以比路試減少財(cái)力和時(shí)間的消耗。但路試是仿真的基礎(chǔ)，而且是必不可少的。Auto X在2017年就獲得了美國(guó)加州的自動(dòng)駕駛牌照，并可以上路測(cè)試，這就是為了積累路測(cè)數(shù)據(jù)，有了路測(cè)數(shù)據(jù)才能讓仿真數(shù)據(jù)更真實(shí)。當(dāng)然路測(cè)數(shù)據(jù)也并不是一味的量越多越好，路測(cè)數(shù)據(jù)是量和質(zhì)的結(jié)合，你在空曠的沙漠里收集再多的里程都不如在繁忙的都市街頭跑一圈來(lái)的數(shù)據(jù)有價(jià)值。

　　除了仿真器的開(kāi)發(fā)，地圖也是Auto X的一個(gè)重要技術(shù)。當(dāng)然，這里的地圖不是指我們使用的導(dǎo)航地圖，而是應(yīng)用在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的地圖。

○商業(yè)化落地路在何方？

　　談技術(shù)不談落地就像是在建造空中樓閣，自動(dòng)駕駛怎么落地？它的商業(yè)化模式到底如何？這些都是自動(dòng)駕駛公司一直在思考的問(wèn)題。目前來(lái)看Robotaxi以及低速無(wú)人物流車是比較清晰的兩個(gè)方面，而肖健雄也有著自己獨(dú)特的理解。

　　在美國(guó)，Waymo是當(dāng)之無(wú)愧的排頭兵，它是最早取得美國(guó)加州頒發(fā)自動(dòng)駕駛出租車許可牌照的公司。而緊排其后的是一家中國(guó)公司——Auto X。

　　你可以在上海憑借高德地圖對(duì)Auto X的無(wú)人駕駛出租車進(jìn)行體驗(yàn)（上圖為上海的Robotaxi車隊(duì)），不過(guò)現(xiàn)階段還在主駕駛位置存在安全員，并不是完全的“無(wú)人”。之后武漢取得了示范運(yùn)營(yíng)許可，政府允許其進(jìn)行載人試運(yùn)營(yíng)。

　　目前Robotaxi是完全免費(fèi)的，實(shí)際上在未來(lái)Robotaxi是否收費(fèi)或者如何收費(fèi)仍然是個(gè)問(wèn)題，和目前的出租車公司運(yùn)營(yíng)的車輛不同，每臺(tái)自動(dòng)駕駛出租車價(jià)格昂貴，大約單價(jià)都在100萬(wàn)人民幣左右，短距離出行收取的幾十塊錢車費(fèi)根本無(wú)法平衡運(yùn)營(yíng)的成本，所以現(xiàn)階段Robotaxi都將是體驗(yàn)為主。其實(shí)如果我們換位思考一下也能明白自動(dòng)駕駛公司努力運(yùn)營(yíng)這種昂貴自動(dòng)駕駛車背后的道理。

　　自動(dòng)駕駛無(wú)人車也是同樣的道理，雖然我們現(xiàn)在擔(dān)憂其高昂的售價(jià)，同時(shí)對(duì)營(yíng)利模式也有困惑，但隨著技術(shù)的升級(jí)和科技的發(fā)展，只要不斷的投入必然會(huì)找到發(fā)展的方向。

　　可以說(shuō)在Robotaxi方面，Auto X是抱有積極的態(tài)度，肖健雄坦言現(xiàn)階段無(wú)法依靠自動(dòng)駕駛或者說(shuō)Robotaxi賺錢，它更像是一種對(duì)自動(dòng)駕駛落地的探索，但背后的意義依然巨大。

　　除了Robotaxi，肖健雄還向我們描繪了另外一種自動(dòng)駕駛的商業(yè)模式。我們知道飛機(jī)是很貴的，高額的單價(jià)讓飛機(jī)只能成為少數(shù)人擁有的“大玩家”，但航空公司們發(fā)明了賣票的形式，我們可以購(gòu)買機(jī)票去享受飛行的出行方式；自動(dòng)駕駛或許也可以如此，自動(dòng)駕駛單車價(jià)格昂貴，但我們可以購(gòu)買自動(dòng)駕駛的服務(wù)，這也不失一種新的商業(yè)形式。

　　至于我們經(jīng)常在新聞上聽(tīng)到的無(wú)人物流卡車，Auto X反而并不樂(lè)觀，這主要由于國(guó)內(nèi)的物流形式影響的，中國(guó)目前在物流運(yùn)輸方面?zhèn)�體戶較多，沒(méi)有統(tǒng)一管理是很難完成無(wú)人物流的操作，所以你會(huì)更多見(jiàn)到京東、順豐有無(wú)人物流的演示，只有大集團(tuán)統(tǒng)一管理才能在卡車物流上有所建樹(shù)。

　　寫在最后：Auto X是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行L4級(jí)別自動(dòng)駕駛研究的科技公司之一，短短幾年積累了不少經(jīng)驗(yàn)，雖然在早期有不少人對(duì)X教授靠視覺(jué)路線發(fā)展自動(dòng)駕駛的想法持有懷疑態(tài)度，但從這幾年的發(fā)展看，肖健雄并沒(méi)有走錯(cuò)，依靠視覺(jué)路線漸漸發(fā)展起來(lái)的Auto X正在快速迭代發(fā)展，最終取得了在2019年美國(guó)加州機(jī)動(dòng)車管理局（DMA）自動(dòng)駕駛汽車脫離數(shù)據(jù)報(bào)告前五的成績(jī)，榜上有名是對(duì)質(zhì)疑者最好的反擊。

　　當(dāng)然，我們也希望有更多中國(guó)自動(dòng)駕駛企業(yè)在這場(chǎng)科技競(jìng)賽中脫穎而出，或許未來(lái)汽車的格局就真的會(huì)發(fā)生大的改變。（圖/文 汽車之家 冷曉陽(yáng)）

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