前段時(shí)間，Waymo正式發(fā)布了一輛第五代機(jī)器人車(chē)。這輛機(jī)器車(chē)的名字叫“Waymo Driver”。作為Waymo的設(shè)計(jì)總監(jiān)，YooJung Ahn向我們分享了這款機(jī)器車(chē)的設(shè)計(jì)理念。

該講座被描述為“一種來(lái)自?xún)?nèi)心的洞見(jiàn)”。

Waymo關(guān)注的重點(diǎn):

行駛超過(guò)2000萬(wàn)英里(3200萬(wàn)公里);

利用模擬器行駛超過(guò)100億英里(160億公里);在美國(guó)超過(guò)25個(gè)城市進(jìn)行測(cè)試;

傳感器具有360度視角，能見(jiàn)度可達(dá)500米(更精確地說(shuō)，Waymo公司的激光雷達(dá)可以看到300米以外的地方，他們的新視覺(jué)系統(tǒng)可以看到500米以外的地方)。

Waymo Driver有四種用途:叫車(chē)(過(guò)去被稱(chēng)為共乘)、卡車(chē)運(yùn)輸、送貨、私家車(chē)

視野重疊的29個(gè)攝像頭;配有清洗系統(tǒng)和加熱裝置

傳感器也在溫度高達(dá)50攝氏度的死亡谷(美國(guó)西南部一地區(qū)，是世界最低和最干旱的地區(qū)之一)進(jìn)行了測(cè)試以達(dá)到嚴(yán)格的汽車(chē)要求;

為大規(guī)模生產(chǎn)而開(kāi)發(fā)的平臺(tái)，并且適用于不同的車(chē)輛;

帶有LED顯示屏的激光雷達(dá)圓頂可以與等候的乘客交流;

然而，與Waymo的習(xí)慣性保密相一致的是，安哲秀的演講實(shí)際上幾乎沒(méi)說(shuō)什么。

舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于“激光雷達(dá)、攝像機(jī)、雷達(dá)和計(jì)算機(jī)”的規(guī)格，Ahn沒(méi)有明確說(shuō)明，所有這些都是部署在第五代Waymo驅(qū)動(dòng)中的定制設(shè)計(jì)的Waymo產(chǎn)品上。例如，Waymo驅(qū)動(dòng)程序的計(jì)算機(jī)。此時(shí)，沒(méi)有行業(yè)分析師知道以這種方式部署的計(jì)算架構(gòu)驅(qū)動(dòng)程序。

一些觀察人士推測(cè)，除了谷歌自己的基于Tensorflow加速器外，Waymo還合并了cpu(即Intel的Xeon)、gpu(即Nvidia)或fpga。為了減輕某些工作負(fù)載，Waymo有可能設(shè)計(jì)了自己高度優(yōu)化的定制硅。

Ahn在她的演講中只透露了關(guān)于Waymo的計(jì)算引擎的兩件事:1)它是定制設(shè)計(jì)的，2)雖然提供了“更強(qiáng)大”的計(jì)算能力，但計(jì)算引擎的體積現(xiàn)在“成功減少”，提供了更多的主干空間。(換句話(huà)說(shuō)，在以前的平臺(tái)上，Waymo的robocar依賴(lài)于一個(gè)類(lèi)似服務(wù)器的計(jì)算機(jī)單元，它幾乎占據(jù)了整輛卡車(chē)。)

你能在汽車(chē)?yán)锶M(jìn)多少個(gè)傳感器?

事實(shí)上，讓許多業(yè)內(nèi)觀察人士注意到最新的機(jī)器人車(chē)的訣竅是Waymo隨意使用各種傳感器，包括改良的激光雷達(dá)、雷達(dá)和29個(gè)攝像頭。

正如Yole Developpement在其最新報(bào)告《機(jī)器人移動(dòng)傳感器2020》中指出的那樣，“機(jī)器人汽車(chē)對(duì)于成本和長(zhǎng)期可靠性這些問(wèn)題并不太關(guān)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(wèn)題，那么這里的風(fēng)險(xiǎn)是什么?在Yole看來(lái)，問(wèn)題在于下游計(jì)算能力的限制可能最終會(huì)阻礙機(jī)器人汽車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者為汽車(chē)增加更多傳感器的能力。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)Robataxi的設(shè)計(jì)師能在系統(tǒng)上多放多少個(gè)攝像頭?“機(jī)器人傳感器的數(shù)據(jù)流完全受到下游計(jì)算能力的限制，”Yole首席分析師Pierre Cambou警告說(shuō):“我們可能會(huì)走到這樣一個(gè)地步，AV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者將再也無(wú)法添加更多的攝像頭?！?

Cambou研究了AV中增加的數(shù)據(jù)流與處理增加的數(shù)據(jù)所需的計(jì)算能力之間的關(guān)系?！敖Y(jié)論是，傳感器數(shù)據(jù)流隨著計(jì)算能力平方根的增加而增加?！?

注意到數(shù)據(jù)流需要計(jì)算能力的對(duì)數(shù)增長(zhǎng)，Cambou將他的結(jié)論描述為“一個(gè)可怕的發(fā)現(xiàn)”。他的判斷是AV中的數(shù)據(jù)流預(yù)算已經(jīng)非常有限了。

與硅谷的許多處理器工程師不同，Cambou認(rèn)為AV計(jì)算的困境是傳感器數(shù)據(jù)流的問(wèn)題，而這些工程師傾向于否認(rèn)摩爾定律即將失效。他預(yù)計(jì)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)的計(jì)算能力最終會(huì)爆炸式增長(zhǎng)。在他看來(lái)，AV產(chǎn)業(yè)需要“一個(gè)新的范例”。

Cambou：避免“數(shù)據(jù)流vs.計(jì)算能力”僵局的一個(gè)方法是尋找改進(jìn)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

AV行業(yè)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(dá)和雷達(dá)外，像熱成像相機(jī)(Waymo目前還沒(méi)有)這樣的設(shè)備是“在數(shù)據(jù)預(yù)算之內(nèi)提高數(shù)據(jù)質(zhì)量”所必需的。

他提到，使用“基于事件的攝像機(jī)”，比如那些由Prophesee提供的攝像機(jī)，有望解決有限的計(jì)算能力。“神經(jīng)形態(tài)是受生物啟發(fā)的‘感知’和‘計(jì)算’。“通過(guò)將兩者結(jié)合起來(lái)，雖然不能保證，但可以提供第三種計(jì)算方式。”

Waymo本土傳感器

有人可能會(huì)認(rèn)為29個(gè)攝像頭有點(diǎn)過(guò)分。但是Waymo已經(jīng)采取了一些措施來(lái)結(jié)合這些定制的傳感器，使它們能夠共同提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1. Waymo的激光雷達(dá)

Ahn解釋到，Waymo的新系列激光雷達(dá)“分辨率更高，覆蓋范圍更廣”?！白鳛閃aymo司機(jī)最強(qiáng)大的傳感器之一，我們的激光雷達(dá)可以非常詳細(xì)地描繪周?chē)沫h(huán)境。”它看世界是3D的，在沒(méi)有任何照明的黑夜里也能看東西?！?

關(guān)于安裝在車(chē)頂上的Waymo公司的360度激光雷達(dá)，Ahn表示，“它可以看到300米以外的地方，而且可以鳥(niǎo)瞰車(chē)輛周?chē)钠渌?chē)輛、自行車(chē)和行人。”與此同時(shí)，我們?cè)谲?chē)輛周?chē)乃膫€(gè)點(diǎn)安裝了最新周邊激光雷達(dá)，提供了無(wú)與倫比的覆蓋范圍和廣闊的視野，可以探測(cè)到車(chē)輛附近的物體?！?

激光雷達(dá)作為Waymo Driver最強(qiáng)大的傳感器之一，在新系統(tǒng)中，一共搭載了兩種激光雷達(dá)。變化最大的是車(chē)身頂部的激光雷達(dá)，能夠處理遠(yuǎn)距離和中距離的物體掃描，提供360度視角，鳥(niǎo)瞰汽車(chē)周?chē)奈矬w的大小和距離，并繪制3D圖像，最遠(yuǎn)可達(dá)300米之外。

Waymo還在車(chē)輛周?chē)钶d了短距激光雷達(dá)，提供更好的空間分辨率，以及更高的準(zhǔn)確性，適應(yīng)擁擠的城市街道，并覆蓋丘陵地形上的潛在盲點(diǎn)。