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。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？“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。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。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。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。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。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。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。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。