無人駕駛清掃車落地之路的技術(shù)解析

本文作者：新智駕

2019-07-09 21:10

導(dǎo)語：選擇場景的重要性。

雷鋒網(wǎng)按：前不久，智行者獲得了來自中國移動的5G無人車的千臺訂單，這對于自動駕駛來說，是一筆不小的訂單。本文從技術(shù)的角度梳理了自動駕駛清掃車是如何落地的。

本文作者王肖、劉淵，智行者聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CTO、智行者產(chǎn)品總監(jiān)。雷鋒網(wǎng)新智駕獲經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載。

在自動駕駛?cè)Υ嬖谝粭l隱含的技術(shù)鄙視鏈：L4 復(fù)雜城區(qū)RoboTaxi > 瞧不起L4 高速物流卡車簡單場景 > 認(rèn)為L4特種車輛沒有技術(shù)挑戰(zhàn)（包括MiniBus、環(huán)衛(wèi)、物流及礦山等）；同樣還有一條產(chǎn)品鄙視鏈：L4特種車輛快速落地 > 認(rèn)為L4 高速物流卡車短期內(nèi)難以產(chǎn)品化 > 認(rèn)為L4 RoboTaxi產(chǎn)品化遙遙無期。

以上觀點(diǎn)為戲謔打趣之言，但也基本反映出從業(yè)者及行業(yè)外人士的一個大致觀點(diǎn)。或許在未做蝸小白產(chǎn)品之前我也持有這種觀點(diǎn)，但隨著小白量產(chǎn)及數(shù)百臺的投放應(yīng)用，不斷地接受到市場及用戶的千錘百煉，才意識到認(rèn)為“L4特種車輛沒有技術(shù)挑戰(zhàn)”是一種天真的技術(shù)思維，不知道做一個真正能用產(chǎn)品是多么復(fù)雜。

以下列舉幾張圖是蝸小白在運(yùn)營經(jīng)常遇到的場景（注意：是經(jīng)常遇見，不是Corner Case），隨意感受下：

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臨時施工堵塞

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異形障礙物

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下水井蓋丟失

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行人突發(fā)干擾

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雨中漫步

從技術(shù)及算法挑戰(zhàn)而言，這種需要適應(yīng)各種天氣溫度、非結(jié)構(gòu)化道路、非交通規(guī)則約束、非人為受控場景遠(yuǎn)比結(jié)構(gòu)化道路高速自動駕駛及室內(nèi)機(jī)器人要大許多。不僅如此，為了實(shí)現(xiàn)正向商業(yè)模型，整車BOM成本要控制在萬元級別，使用壽命則要達(dá)4-5年（部分耗材視情況進(jìn)行更換）。因此，在質(zhì)量、成本、供應(yīng)鏈等多種約束條件，數(shù)百臺車輛每日工作6小時以上，累計自動駕駛里程達(dá)數(shù)十萬公里，將蝸小白活活“倒逼“成為地表最強(qiáng)無人駕駛掃地車輛。

同時作為一臺替代或減輕人工作業(yè)的自動化車輛，最優(yōu)目標(biāo)為全車身架構(gòu)及模塊都專為無人駕駛設(shè)計的全新物種，而不是在現(xiàn)成清掃車輛上進(jìn)行改裝。一個最易懂的例子為前者無需考慮駕駛員座位空間，因此可設(shè)計為水箱或電池空間來增加有效作業(yè)半徑，而后者處處受制于為“駕駛員需求”約束。在當(dāng)前全世界范圍內(nèi)同類產(chǎn)品中，蝸小白屬于前者，其它屬于后者。對于電子電器架構(gòu)及傳感器設(shè)計，更是需要緊密圍繞無人駕駛+清掃兩個要求來協(xié)同設(shè)計，以提高產(chǎn)品功能及質(zhì)量，從這個意義上來講蝸小白一定是世界上首臺產(chǎn)品級無人駕駛專用清掃車輛。

本系列文章將對蝸小白技術(shù)及質(zhì)量等能力進(jìn)行全面介紹，其目標(biāo)為讓客戶及行業(yè)朋友更加了解蝸小白，也希望能提出更多有益建議幫助小白發(fā)展（當(dāng)然也希望介紹更多客戶啦）。

主要包括以下幾部分：

? 傳感器及電子電器架構(gòu)

? 自動行走能力

? 自動清掃能力

? 遠(yuǎn)程云控能力

? 生產(chǎn)制造能力

? 整體質(zhì)量能力

第一章傳感器及電子電器架構(gòu)

一、傳感器選型及布置

標(biāo)準(zhǔn)蝸小白版本傳感器中：

① 感知：采用激光、視覺及超聲波融合感知方案；

② 定位：采用組合導(dǎo)航、激光及視覺SLAM融合定位方案；

③ 遠(yuǎn)程監(jiān)控及平行駕駛：采用前向及環(huán)視視覺作為信號源；

車頂16線激光不僅負(fù)責(zé)障礙物檢測識別，還承擔(dān)激光SLAM定位；同樣，前向視覺也同時負(fù)責(zé)障礙物檢測識別及視覺SLAM工作；環(huán)視廣角負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程監(jiān)控及平行駕駛。

整車傳感器均按照車規(guī)級要求設(shè)計，視覺、超聲波等傳感器均選用量產(chǎn)乘用車供應(yīng)商產(chǎn)品，滿足高低溫及環(huán)境各項(xiàng)嚴(yán)苛要求。

無人駕駛清掃車落地之路的技術(shù)解析

二、電子電器架構(gòu)

按照乘用車電子電器架構(gòu)設(shè)計思路，將蝸小白分為以下域：自動駕駛域、動力系統(tǒng)域、車身系統(tǒng)域、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)域、清掃系統(tǒng)域及信息系統(tǒng)域。其中：動力、車身、轉(zhuǎn)向及信息屬于支撐域，自動駕駛及清掃屬于功能域。

這種多域架構(gòu)好處在于可以分工協(xié)調(diào)，讓各個方向?qū)＜覅f(xié)調(diào)作戰(zhàn)。同時也可以看出，蝸小白雖小，但五臟俱全，整車系統(tǒng)包括多個總成及上千個零部件，對質(zhì)量和品控有極高要求，否則上層AI算法再先進(jìn)也只有歇菜。

無人駕駛清掃車落地之路的技術(shù)解析

各個域分別對應(yīng)域控制器、網(wǎng)絡(luò)通信及外設(shè)接口，目前智行者低速自動駕駛計算套件已形成標(biāo)準(zhǔn)化套件產(chǎn)品LADS，下圖中左腦即為域控制器集群，右腦則為軟件及算法套件。

無人駕駛清掃車落地之路的技術(shù)解析

下圖為各域包括的控制器，以自動駕駛計算單元AVCU為核心，形成系列化的域控制器組，提供全面的自主移動解決方案，最大限度地加速客戶產(chǎn)品化落地的速度。具備模塊化、可裁剪、易集成和可拓展等特點(diǎn)。

無人駕駛清掃車落地之路的技術(shù)解析

沿用汽車零部件設(shè)計開發(fā)流程，秉承車規(guī)級的高標(biāo)準(zhǔn)和高品質(zhì)，權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，保證復(fù)雜和極端環(huán)境下的高可靠性。

無人駕駛清掃車落地之路的技術(shù)解析

LADS適合于多種低速車輛，包括環(huán)衛(wèi)、物流及安防等，是跨平臺的獨(dú)立計算套件，接口豐富，可以作為貨架產(chǎn)品給客戶提供，有合作興趣伙伴可選購采用。

三、接口線束設(shè)計

對于傳統(tǒng)量產(chǎn)車輛，線束接口設(shè)計及質(zhì)量非常重要；但在自動駕駛?cè)?，可能是最容易忽略的部分?/p>

在蝸小白正向設(shè)計中，線束設(shè)計均采用乘用車級別設(shè)計流程，采用線束原理圖設(shè)計，整車線束3D圖紙設(shè)計，而后生產(chǎn)2D圖紙輸出加工。如下圖所示，藍(lán)色線束即為整車線束，全部采用采用車規(guī)級連接器，安全可靠，并進(jìn)行干涉校核及工藝性校核來保障質(zhì)量。所有線束全部由專業(yè)的車規(guī)級供應(yīng)商進(jìn)行生產(chǎn)，采用專業(yè)導(dǎo)通臺進(jìn)行100%檢驗(yàn)。

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