○從純視覺到多傳感器融合——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)，同時作為普林斯頓大學(xué)計算機視覺與機器人實驗室的創(chuàng)始人，在機器視覺方面（攝像頭領(lǐng)域）也是絕對的權(quán)威，過往的經(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第一代的自動駕駛技術(shù)起源于機器視覺，簡單的說就是用攝像頭去作為主要感知傳感器進(jìn)行自動駕駛的研究。

　　自動駕駛系統(tǒng)對于分辨率的要求是很高的，因為道路上會出現(xiàn)各種場景，車輛、行人就不多說了，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)致的場景信息。

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

　　第二個突破在于感知方面，Auto X通過單個攝像頭來完成實時的物體位置和角度信息識別計算，以此精確的對障礙物進(jìn)行判斷。

　　當(dāng)然，攝像頭價格低廉也是肖健雄選擇以此入局的重要因素之一。相比動輒幾十萬的激光雷達(dá)，攝像頭的價格幾乎一個天上一個地下，較低的價格帶來的好處是更容易落地，這樣就能迅速帶來規(guī)�；�生產(chǎn)。

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

2）從第二代開始配置更多傳感器

　　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。在完成了對視覺技術(shù)的積累后，從第二代開始Auto X開始向多傳感器融合進(jìn)軍。

　　但是攝像頭在探測距離和惡劣天氣方面確實不如激光雷達(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，從第二代開始，Auto X的自動駕駛路線就進(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。

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

　　我們先來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，同時可以滿足車規(guī)級的需求。

　　從形態(tài)上看，這個類似于大蘑菇的造型是目前自動駕駛車常見的形態(tài)，看起來只是簡單地將傳感器安裝在車頂，實際上暗藏乾坤。

　　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。它的整個設(shè)計都采用平板式，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的一個核心。百度曾經(jīng)說過，仿真平臺是自動駕駛中不可缺少的核心。如果說路測是自動駕駛廠商驗證自己技術(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試你的無人駕駛系統(tǒng)。

　　為此，Auto X單獨開發(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)，同時還能模擬這些物體的物理特性和運動，以此讓測試更真實。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。這套仿真器可以實現(xiàn)Fully Deterministic完全確定性仿真，確保場景可100%多次重復(fù)再現(xiàn)。配合Auto X XCU，真正實現(xiàn)硬件閉環(huán)仿真測試。

　　關(guān)于自動駕駛的仿真我還想多說兩句，使用仿真確實可以比路試減少財力和時間的消耗。但路試是仿真的基礎(chǔ)，而且是必不可少的。Auto X在2017年就獲得了美國加州的自動駕駛牌照，并可以上路測試，這就是為了積累路測數(shù)據(jù)，有了路測數(shù)據(jù)才能讓仿真數(shù)據(jù)更真實。當(dāng)然路測數(shù)據(jù)也并不是一味的量越多越好，路測數(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的數(shù)據(jù)有價值。

　　除了仿真器的開發(fā)，地圖也是Auto X的一個重要技術(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，自動駕駛怎么落地？它的商業(yè)化模式到底如何？這些都是自動駕駛公司一直在思考的問題。目前來看Robotaxi以及低速無人物流車是比較清晰的兩個方面，而肖健雄也有著自己獨特的理解。

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

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

　　目前Robotaxi是完全免費的，實際上在未來Robotaxi是否收費或者如何收費仍然是個問題，和目前的出租車公司運營的車輛不同，每臺自動駕駛出租車價格昂貴，大約單價都在100萬人民幣左右，短距離出行收取的幾十塊錢車費根本無法平衡運營的成本，所以現(xiàn)階段Robotaxi都將是體驗為主。其實如果我們換位思考一下也能明白自動駕駛公司努力運營這種昂貴自動駕駛車背后的道理。

　　自動駕駛無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，同時對營利模式也有困惑，但隨著技術(shù)的升級和科技的發(fā)展，只要不斷的投入必然會找到發(fā)展的方向。

　　可以說在Robotaxi方面，Auto X是抱有積極的態(tài)度，肖健雄坦言現(xiàn)階段無法依靠自動駕駛或者說Robotaxi賺錢，它更像是一種對自動駕駛落地的探索，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駕駛的商業(yè)模式。我們知道飛機是很貴的，高額的單價讓飛機只能成為少數(shù)人擁有的“大玩家”，但航空公司們發(fā)明了賣票的形式，我們可以購買機票去享受飛行的出行方式；自動駕駛或許也可以如此，自動駕駛單車價格昂貴，但我們可以購買自動駕駛的服務(wù)，這也不失一種新的商業(yè)形式。

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

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

　　當(dāng)然，我們也希望有更多中國自動駕駛企業(yè)在這場科技競賽中脫穎而出，或許未來汽車的格局就真的會發(fā)生大的改變。（圖/文 汽車之家 冷曉陽）

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