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| 本文作者： 于勝越 | 2019-06-19 17:00 |
在諸多量產車型已實現L2、甚至L2.5高級輔助駕駛后，L3級自動駕駛量產落地進入倒計時。成立三年的全棧式自動駕駛方案供應商AutoBrain也在近期推出了其L3級HWP(highway pilot)自動駕駛系統Mr.Pilot。
雖相比禾多、Momenta、紐勱科技等國內全棧式自動駕駛企業，AutoBrain高速自動駕駛方案Mr.Pilot的發布有點晚。但重點在于，其量產速度已經走在前列。雷鋒網新智駕了解到，AutoBrain已于去年底與長城達成協議，成為國內首個確定量產的 L3 級別自動駕駛方案。
Mr.Pilot，未采用高精地圖、激光雷達，搭載AutoBrain自研車規級域控制器，整套軟硬件系統1萬元。用官方的話來說，AutoBrain推出的車規級HWP自動駕駛產品是全球首款可量產的高速公路自動駕駛產品。
6月18日，已搭載Mr. Pilot的兩臺某品牌量產乘用車在會場亮相。AutoBrain也對外發布了其自研域控制器ABU（AutoBrain Unit)、自動駕駛系統開發及演化仿真驗證平臺Creekstone。
面向高級別自動駕駛，AutoBrain宣布與天津東麗開發區合作運營Robotaxi(無人出租車)項目。
軟硬件系統1萬元，AutoBrain的車規級量產HWP自動駕駛產品如何？
“這就是具備HWP功能的量產乘用車。昨天來的高速公路上，我就啟用了這車上的HWP自動駕駛功能。”AutoBrain CEO彭永勝如是道。
雷鋒網新智駕也體驗了搭載AutoBrain高速自動駕駛方案Mr.Pilot的自動駕駛汽車。該車基于現已量產在售的長城 WEY vv6 改造，另搭載AutoBrain自研域控制器ABU和ADAS地圖，車輛外觀及后備箱與原車并無差別。
在整個高速道路體驗過程中，車上的安全員沒有對車輛進行接管。試乘車輛僅依靠ADAS地圖，自主完成了從高速入口在到高速出口的行駛，完成了自主加減速、自主變道超車、駛入/出匝道以及避讓加塞車輛、自動跟車等，最高時速達110公里（路段限速110km/h）。
可以明顯感受到，乘坐感受較為舒適，拐彎、換道、剎車時車輛運動十分平滑，整體的乘坐體驗和“熟練司機”并無差別。
來看一下“老司機”背后的軟硬件配置和Mr.Pilot更深層次的技術。
功能及交互方式：Mr.Pilot具備完整的高速公路自動駕駛功能，覆蓋完整的高速場景，可以實現時速0-120公里內的自主駕駛、車道保持、自主跟車、緊急制動、隧道行駛、其他車Cut in自動調整車速等功能。值得一提的是，車輛可根據高速公路當前車道的限速標識，自動調節車速。
在駕駛過程中，用戶可以通過語音控制切換自動駕駛/人工駕駛兩種模式，車輛語音系統會實時提示當前自動駕駛行車狀態；車內顯示屏也會實時顯示車輛狀態、傳感器狀態、系統狀態等。
Mr.Pilot同樣支持遠程升級，包括FOTA（系統模塊升級），例如感知定位、預測、規劃、決策、控制等模塊升級；也可實現DOTA（數據升級） ，即云平臺數據升級，實時上傳自動駕駛系統運行的關鍵數據。而且通過安裝第三方應用接口，Mr.Pilot可支持第三方數據升級，例如地圖。
車規級傳感器：傳感器層面，為主機廠專門定制的量產車型前裝車規級傳感器，包括 6 個毫米波雷達+1個攝像頭+ 8個超聲波雷達，系統無需對車輛外部和內部進行加裝改動。
車輛正前方安裝一個毫米波雷達，用于檢測車輛前方的障礙物；
車輛四角分別安裝一個毫米波角雷達（檢測距離為80米、感知范圍為150度），用于檢測車輛側面的障礙物；
擋風玻璃下方安裝前視攝像機（檢測距離為100米、感知范圍為58.5度），用于檢測前方相鄰三車道的車輛及車道線；
車輛正后方安裝一個毫米波雷達，用于檢測車輛后方的車輛環境；
車輛周圍還布局有超聲波雷達。
如此布局，車輛感知范圍即覆蓋了前后170米，左右60米的橢圓形區域，形成了360度無死角檢測、多冗余的感知方案。
車規級計算平臺——AutoBrain自研HWP車規級域控制器ABU：ABU被AutoBrain定義為，Mr.Pilot區別于其他高速自動駕駛方案的最本質區別。這也是Mr.Pilot低成本的關鍵。
HWP域控制器采用車規級 ARM + FPGA 芯片，可軟件擴展任意數量的CAN等接口，功耗低于20W。可利用FPGA實現GPU功能進行圖像感知識別和加速神經網絡學習；嵌入了自動駕駛汽車的感知、決策、融合、規劃、控制、記錄、交互以及 OTA 等軟件模塊；從系統硬件和軟件方面設計了安全的冗余備份。
硬件層面，ABU采用雙層冗余來保證系統安全：ABU域控制器內核備份，在內部監控實時運算和執行單元，從內部內核層面保證不夯機；并在Mr.Pilot系統中內置備份控制模塊。一套正常運營，一套備份時刻準備接管，具備高可靠性。
HWP車規級域控制器ABU支持擁有多個可擴展的 CAN 和 LAN 接口（10000M）、適應于L3、L4級別應用場景需要、支持FPGA任意配置多路CAN。
彭永勝用“價格無敵”一詞來形容這款域控制器。畢竟AutoBrain整套軟硬件系統為1萬元，公眾也可以想象到這款域控制器的價格。
適用場景ODD方面：AutoBrain在車輛運行設計場景（ODD）已經覆蓋93種，主要包括車道保持；跟車行駛；換道行駛，可根據交通場景實際情況實現自主換道，也可以根據人工指令要求自動換道等；超車行駛，可根據交通場景情況實現左右側自主超車；能夠應對其他車cut in（加塞）的場景；能夠應對上下匝道行駛。
為了實現量產上車，AutoBrain通過兩大測試環節來保證系統安全可靠性：一即AutoBrain自研仿真系統，在該仿真系統中，Mr.Pilot需通過各類場景測試，尤其是真實路測中極少出現的邊角案例；二即真實路測，AutoBrain已組建專業測試團隊，Mr.Pilot目前實際路測已超過100萬公里，百公里接管次數小于1次。
在自動駕駛安全處理方面，可控狀態下HWP域控制器會提醒駕駛者接管；對于不可控狀態，可實現AEB以及靠邊停車。
AutoBrain無高精地圖，去掉了激光雷達和工控機，采用車規級傳感器及域控制器的高速自動駕駛方案組合，為車廠帶來新選擇。雷鋒網新智駕了解到，只要量產車自帶ACC自適應巡航系統、車道保持系統、自主剎車系統都可以通過加裝AutoBrain HWP升級到L3級別自動駕駛。
早在19年前，AutoBrain自動駕駛之路就已經開始了。AutoBrain與多家車企共同合作，覆蓋轎車、SUV、中巴、大巴、卡車、環衛車、特種車輛等，實現了各種不同類型車輛的自動駕駛。
以人工智能為核心，以全棧式技術為支撐，AutoBrain L3安全測試里程已經超100萬公里；整套軟硬件系統1萬元；9次獲得國內自動駕駛比賽冠軍；路測范圍包括京津冀、長三角、舊金山等國內外多個地區；目前已同國內品牌北汽、長城、上汽、廣汽、眾泰，國際品牌寶馬、福特，吉利，新能源汽車企理想、合眾新能源，重卡廠商如中國重汽、濰柴動力、陜汽重卡等公司建立商業合作。
AutoBrain CTO 李明喜提到，自動駕駛要解決五大核心問題：我在哪？周圍有什么？運動趨勢？我要去哪？我要怎么去？對于五大核心問題，AutoBrain依次從定位系統、感知系統、預測系統、決策規劃、控制系統五大層面進行了部署。
我在哪？定位方式：AutoBrain通過多元異構傳感器的冗余定位方案、高精度駕駛地圖、SLAM精度定位、INS輔助定位四種方式組合應用，來實現全方位全場景實時的高精度定位，水平定位誤差不超過10厘米，航向精度小于等于0.1度。
在復雜多變的環境中，例如隧道等GPS信號不好的區域，使用SLAM實現高精度定位。SLAM能夠適應運動目標的環境大于50%、任意環境中融合定位頻率優于20Hz。
周圍有什么？感知方式：AutoBrain采用多模態的信息融合環境感知方案，包括視覺、ESR、超聲波雷達、激光雷達。
感知范圍達前后170米、左右60米，車道識別超100米，障礙物識別準確率超99%，車輛跟蹤準確率大于99%。
運動趨勢？預測：即車輛及周圍環境將會發什么變化。AutoBrain通過行為預測、多源信息融合、強化學習方案，來預測目標車輛、行人、騎行車、動物的運動路徑。其自動駕駛系統可以預測未來10秒內車輛的運動趨勢，未來6秒內自行車的運動趨勢，未來3秒內周圍的行人運動預測。
我要去哪？目標規劃：利用自研的高精度地圖，結合宏觀路徑規劃、多目標多路徑規劃、實時交通流來修改路線，能夠提供參考線路高精度軌跡和交通信息，可以為自動駕駛系統提供更優距離、更短時間、符合駕駛習慣的路徑選擇。
怎么去？決策：即何時躲避障礙物、超車、換道等。以高速場景為例，AutoBrain可實現六大類、93種高速駕駛場景功能。Mr.Pilot駕駛決策規劃平均耗時為25ms、實時動態規劃距離前方大于1000米、實時路徑動態規劃前100米、后50米。
為保證安全、平穩，AutoBrain基于MPC的車輛縱向控制和橫向耦合控制、網絡編隊控制，可以實時速0-120公里的自主駕駛，方向盤控制精度不超過0.2度。這一點在試駕體驗中深有體會，司機釋放雙手，在轉彎過程中方向盤運行順暢。
演化仿真驗證平臺“Creekstone”，是AutoBrain保證系統安全的一大關鍵技術平臺，可實現毫米級激光雷達仿真、光學傳感器仿真、交通流仿真、車輛動力學仿真等等。在Creekstone仿真平臺上，AutoBrain進行自動駕駛系統模擬測試，以提升算法。
AutoBrain展示了其對于天津東麗開發區部分區域的道路車輛環境模擬演示，覆蓋日常行車環境及雨夜、濕滑路面、燈光反射、罕見的危險境況等不同環境下的場景仿真。值得一提的是，Creekstone可以模擬地面積水對光線的反射，這一點優于其他仿真平臺。
針對深度學習，Creekstone仿真平臺推出了業界最先進的點云批量生產、標注自動完成、以及圖像和像素級標注的海量數據。AutoBrain在此仿真平臺可實現全自動化標準、準確率達100%。
彭永勝提到，作為一家自動駕駛全棧技術方案提供商，除與主機廠前裝合作的L3級，L4-L5級自動駕駛也早已布局，并取得了商業化進展。AutoBrain也宣布與天津東麗開發區合作運營Robotaxi項目。
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