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无高精地图、激光雷达,软硬件系统1万元,AutoBrain推L3级量产HWP自动驾驶产品

本文作者:于胜越 2019-06-19 17:00
导语:AutoBrain也宣布与天津东丽开发区合作运营Robotaxi项目。

无高精地图、激光雷达,软硬件系统1万元,AutoBrain推L3级量产HWP自动驾驶产品

在诸多量产车型已实现L2、甚至L2.5高级辅助驾驶后,L3级自动驾驶量产落地进入倒计时。成立三年的全栈式自动驾驶方案供应商AutoBrain也在近期推出了其L3级HWP(highway pilot)自动驾驶系统Mr.Pilot。

虽相比禾多、Momenta、纽劢科技等国内全栈式自动驾驶企业,AutoBrain高速自动驾驶方案Mr.Pilot的发布有点晚。但重点在于,其量产速度已经走在前列。雷锋网(公众号:雷锋网)新智驾了解到,AutoBrain已于去年底与长城达成协议,成为国内首个确定量产的 L3 级别自动驾驶方案。

Mr.Pilot,未采用高精地图、激光雷达,搭载AutoBrain自研车规级域控制器,整套软硬件系统1万元。用官方的话来说,AutoBrain推出的车规级HWP自动驾驶产品是全球首款可量产的高速公路自动驾驶产品。

6月18日,已搭载Mr. Pilot的两台某品牌量产乘用车在会场亮相。AutoBrain也对外发布了其自研域控制器ABU(AutoBrain Unit)、自动驾驶系统开发及演化仿真验证平台Creekstone。

面向高级别自动驾驶,AutoBrain宣布与天津东丽开发区合作运营Robotaxi(无人出租车)项目。

软硬件系统1万元,AutoBrain的车规级量产HWP自动驾驶产品如何?

无高精地图、激光雷达,软硬件系统1万元,AutoBrain推L3级量产HWP自动驾驶产品

“这就是具备HWP功能的量产乘用车。昨天来的高速公路上,我就启用了这车上的HWP自动驾驶功能。”AutoBrain CEO彭永胜如是道。

雷锋网新智驾也体验了搭载AutoBrain高速自动驾驶方案Mr.Pilot的自动驾驶汽车。该车基于现已量产在售的长城 WEY vv6 改造,另搭载AutoBrain自研域控制器ABU和ADAS地图,车辆外观及后备箱与原车并无差别。

在整个高速道路体验过程中,车上的安全员没有对车辆进行接管。试乘车辆仅依靠ADAS地图,自主完成了从高速入口在到高速出口的行驶,完成了自主加减速、自主变道超车、驶入/出匝道以及避让加塞车辆、自动跟车等,最高时速达110公里(路段限速110km/h)。

可以明显感受到,乘坐感受较为舒适,拐弯、换道、刹车时车辆运动十分平滑,整体的乘坐体验和“熟练司机”并无差别。

来看一下“老司机”背后的软硬件配置和Mr.Pilot更深层次的技术。

功能及交互方式:Mr.Pilot具备完整的高速公路自动驾驶功能,覆盖完整的高速场景,可以实现时速0-120公里内的自主驾驶、车道保持、自主跟车、紧急制动、隧道行驶、其他车Cut in自动调整车速等功能。值得一提的是,车辆可根据高速公路当前车道的限速标识,自动调节车速。

在驾驶过程中,用户可以通过语音控制切换自动驾驶/人工驾驶两种模式,车辆语音系统会实时提示当前自动驾驶行车状态;车内显示屏也会实时显示车辆状态、传感器状态、系统状态等。

Mr.Pilot同样支持远程升级,包括FOTA(系统模块升级),例如感知定位、预测、规划、决策、控制等模块升级;也可实现DOTA(数据升级) ,即云平台数据升级,实时上传自动驾驶系统运行的关键数据。而且通过安装第三方应用接口,Mr.Pilot可支持第三方数据升级,例如地图。

车规级传感器:传感器层面,为主机厂专门定制的量产车型前装车规级传感器,包括 6 个毫米波雷达+1个摄像头+ 8个超声波雷达,系统无需对车辆外部和内部进行加装改动。

无高精地图、激光雷达,软硬件系统1万元,AutoBrain推L3级量产HWP自动驾驶产品

  • 车辆正前方安装一个毫米波雷达,用于检测车辆前方的障碍物;

  • 车辆四角分别安装一个毫米波角雷达(检测距离为80米、感知范围为150度),用于检测车辆侧面的障碍物;

  • 挡风玻璃下方安装前视摄像机(检测距离为100米、感知范围为58.5度),用于检测前方相邻三车道的车辆及车道线;

  • 车辆正后方安装一个毫米波雷达,用于检测车辆后方的车辆环境;

  • 车辆周围还布局有超声波雷达。

如此布局,车辆感知范围即覆盖了前后170米,左右60米的椭圆形区域,形成了360度无死角检测、多冗余的感知方案。

车规级计算平台——AutoBrain自研HWP车规级域控制器ABU:ABU被AutoBrain定义为,Mr.Pilot区别于其他高速自动驾驶方案的最本质区别。这也是Mr.Pilot低成本的关键。

无高精地图、激光雷达,软硬件系统1万元,AutoBrain推L3级量产HWP自动驾驶产品

HWP域控制器采用车规级 ARM + FPGA 芯片,可软件扩展任意数量的CAN等接口,功耗低于20W。可利用FPGA实现GPU功能进行图像感知识别和加速神经网络学习;嵌入了自动驾驶汽车的感知、决策、融合、规划、控制、记录、交互以及 OTA 等软件模块;从系统硬件和软件方面设计了安全的冗余备份。

硬件层面,ABU采用双层冗余来保证系统安全:ABU域控制器内核备份,在内部监控实时运算和执行单元,从内部内核层面保证不夯机;并在Mr.Pilot系统中内置备份控制模块。一套正常运营,一套备份时刻准备接管,具备高可靠性。

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HWP车规级域控制器ABU支持拥有多个可扩展的 CAN 和 LAN 接口(10000M)、适应于L3、L4级别应用场景需要、支持FPGA任意配置多路CAN。

彭永胜用“价格无敌”一词来形容这款域控制器。毕竟AutoBrain整套软硬件系统为1万元,公众也可以想象到这款域控制器的价格。

适用场景ODD方面:AutoBrain在车辆运行设计场景(ODD)已经覆盖93种,主要包括车道保持;跟车行驶;换道行驶,可根据交通场景实际情况实现自主换道,也可以根据人工指令要求自动换道等;超车行驶,可根据交通场景情况实现左右侧自主超车;能够应对其他车cut in(加塞)的场景;能够应对上下匝道行驶。

为了实现量产上车,AutoBrain通过两大测试环节来保证系统安全可靠性:一即AutoBrain自研仿真系统,在该仿真系统中,Mr.Pilot需通过各类场景测试,尤其是真实路测中极少出现的边角案例;二即真实路测,AutoBrain已组建专业测试团队,Mr.Pilot目前实际路测已超过100万公里,百公里接管次数小于1次。

在自动驾驶安全处理方面,可控状态下HWP域控制器会提醒驾驶者接管;对于不可控状态,可实现AEB以及靠边停车。

AutoBrain无高精地图,去掉了激光雷达和工控机,采用车规级传感器及域控制器的高速自动驾驶方案组合,为车厂带来新选择。雷锋网新智驾了解到,只要量产车自带ACC自适应巡航系统、车道保持系统、自主刹车系统都可以通过加装AutoBrain HWP升级到L3级别自动驾驶。

AutoBrain的技术实力

早在19年前,AutoBrain自动驾驶之路就已经开始了。AutoBrain与多家车企共同合作,覆盖轿车、SUV、中巴、大巴、卡车、环卫车、特种车辆等,实现了各种不同类型车辆的自动驾驶。

以人工智能为核心,以全栈式技术为支撑,AutoBrain L3安全测试里程已经超100万公里;整套软硬件系统1万元;9次获得国内自动驾驶比赛冠军;路测范围包括京津冀、长三角、旧金山等国内外多个地区;目前已同国内品牌北汽、长城、上汽、广汽、众泰,国际品牌宝马、福特,吉利,新能源汽车企理想、合众新能源,重卡厂商如中国重汽、潍柴动力、陕汽重卡等公司建立商业合作。

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AutoBrain CTO 李明喜提到,自动驾驶要解决五大核心问题:我在哪?周围有什么?运动趋势?我要去哪?我要怎么去?对于五大核心问题,AutoBrain依次从定位系统、感知系统、预测系统、决策规划、控制系统五大层面进行了部署。

我在哪?定位方式:AutoBrain通过多元异构传感器的冗余定位方案、高精度驾驶地图、SLAM精度定位、INS辅助定位四种方式组合应用,来实现全方位全场景实时的高精度定位,水平定位误差不超过10厘米,航向精度小于等于0.1度。

在复杂多变的环境中,例如隧道等GPS信号不好的区域,使用SLAM实现高精度定位。SLAM能够适应运动目标的环境大于50%、任意环境中融合定位频率优于20Hz。

周围有什么?感知方式:AutoBrain采用多模态的信息融合环境感知方案,包括视觉、ESR、超声波雷达、激光雷达。

感知范围达前后170米、左右60米,车道识别超100米,障碍物识别准确率超99%,车辆跟踪准确率大于99%。

运动趋势?预测:即车辆及周围环境将会发什么变化。AutoBrain通过行为预测、多源信息融合、强化学习方案,来预测目标车辆、行人、骑行车、动物的运动路径。其自动驾驶系统可以预测未来10秒内车辆的运动趋势,未来6秒内自行车的运动趋势,未来3秒内周围的行人运动预测。

我要去哪?目标规划:利用自研的高精度地图,结合宏观路径规划、多目标多路径规划、实时交通流来修改路线,能够提供参考线路高精度轨迹和交通信息,可以为自动驾驶系统提供更优距离、更短时间、符合驾驶习惯的路径选择。

怎么去?决策:即何时躲避障碍物、超车、换道等。以高速场景为例,AutoBrain可实现六大类、93种高速驾驶场景功能。Mr.Pilot驾驶决策规划平均耗时为25ms、实时动态规划距离前方大于1000米、实时路径动态规划前100米、后50米。

为保证安全、平稳,AutoBrain基于MPC的车辆纵向控制和横向耦合控制、网络编队控制,可以实时速0-120公里的自主驾驶,方向盘控制精度不超过0.2度。这一点在试驾体验中深有体会,司机释放双手,在转弯过程中方向盘运行顺畅。

演化仿真验证平台“Creekstone”,是AutoBrain保证系统安全的一大关键技术平台,可实现毫米级激光雷达仿真、光学传感器仿真、交通流仿真、车辆动力学仿真等等。在Creekstone仿真平台上,AutoBrain进行自动驾驶系统模拟测试,以提升算法。

无高精地图、激光雷达,软硬件系统1万元,AutoBrain推L3级量产HWP自动驾驶产品

AutoBrain展示了其对于天津东丽开发区部分区域的道路车辆环境模拟演示,覆盖日常行车环境及雨夜、湿滑路面、灯光反射、罕见的危险境况等不同环境下的场景仿真。值得一提的是,Creekstone可以模拟地面积水对光线的反射,这一点优于其他仿真平台。

针对深度学习,Creekstone仿真平台推出了业界最先进的点云批量生产、标注自动完成、以及图像和像素级标注的海量数据。AutoBrain在此仿真平台可实现全自动化标准、准确率达100%。

彭永胜提到,作为一家自动驾驶全栈技术方案提供商,除与主机厂前装合作的L3级,L4-L5级自动驾驶也早已布局,并取得了商业化进展。AutoBrain也宣布与天津东丽开发区合作运营Robotaxi项目。

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