百年福特在自动驾驶领域做了啥？福特自己帮你解答了！近日，福特发布了名为《A Matter of Trust 2.0》的自动驾驶发展报告（以下简称《报告》2.0）。这次报告详细总结了福特从涉足自动驾驶领域开始至今于科技和运营层面取得的成果。该报告长达40多页，内部涉及福特研发自动驾驶技术的理念、做法、落地运营规划，以及最新一代自动驾驶车辆的相信技术配置，看懂了这份报告，几乎就弄懂了福特在自动驾驶领域的核心打法。报告指出，无人化和共享化的交通工具在一定程度上能缓解道路拥堵问题。而在新冠疫情期间，无人配送车或Robotaxi又恰好能满足人们对于少与人接触的需求。本来，福特在技术和产品领域已经取得了阶段性的进展，预计在2021年他们的自动驾驶车辆就会投入运营。受疫情影响，福特不得不投入运营的时间推迟到2022年，但是福特对车辆的升级可没有被推迟。即将推出的新一代自动驾驶车辆是和福特和Argo AI合作的结晶，这种车以混动版Escape为基础，属于紧凑级SUV，搭载多个雷达、激光雷达和摄像头，传感器探测范围覆盖车身周围360度，激光雷达最远探测距离为400米。为了让传感器更好地工作，福特还为车辆安装了传感器自动清洗装置、高容量电池和电池的液冷冷却系统。除了车本身，福特还为道路安全和城市交通生态操碎了心。报告指出，福特为每辆自动驾驶测试车都配备了两位安全员，其中一位安全员会作为“老师”教AI学得更好更快；福特还为车辆安装了信号灯带系统，灯带能够通过一定的亮灯方式向外界传递信息。不仅如此，福特还开发了可供叫车软件使用的云平台、路端协同感知元件、交通信息数据管理平台，甚至还开了一家电动自行车共享公司。本文福利：用麦克风做传感器，给无人车配备两个安全员，福特玩起自动驾驶真飘逸。分享福特自动驾驶报告《A Matter of Trust 2.0》，公众号对话框回复【车东西0221】下载。福特表示，大面积交通拥堵频繁出现在各大城市，一定程度上是因为私家车过多、每辆车上座率低。为了缓解交通拥堵带来的时间浪费和环境污染，福特认为应该大力推行汽车共享化。另一方面，新冠疫情爆发之后，虽然人们居家隔离的时间更多了、用车机会更少了，对快递、外卖这样物流服务依赖更强了，却难免要担心送货小哥是感染者。不得不出门时，人们都希望自己能乘坐没有被其他人“污染”过的、干净卫生的车辆。自动驾驶车辆非常适合作为末端配送车，帮人们完成快递、外卖的配送。而结合了共享化和无人化的车辆恰好就是Robotaxi。其实，福特早在2009年就意识到了自动驾驶技术有着广阔的发展前景，并基于混动版蒙迪欧驾驶车辆的公共道路测试。
▲2012年推出的混动版蒙迪欧自动驾驶测试车
随后，福特在2015年拿到了加州帕洛阿托进行自动驾驶车辆测试的许可，并在那里设立了研发与创新中心。2017年，福特在Robotaxi和无人配送领域都迈出了坚实地一步。一方面，他们与自动驾驶科技公司Argo AI达成了合作协议，共同研发自动驾驶出租车。另一方面，他们也与多美乐披萨店和Lyft展开了合作，共同推进自动驾驶技术在物流配送领域的落地。如果说2017年是福特广交朋友的一年，那2018年就是他们快速扩张的一年。这一年，福特在佛罗里达迈阿密和华盛顿特区都开展了自动驾驶车辆的测试，又与Postmates和沃尔玛展开了合作，进一步完善自动驾驶技术在物流配送领域的应用。也是在这一年，福特雄心勃勃地发布了名为《A Matter of Trust》的自动驾驶自动驾驶发展报告，展示了福特在自动驾驶领域取得的成果，并提出了希望将自动驾驶技术发扬光大的愿景。从2019年开始，福特与Argo AI合作打造了性能更好的新一代自动驾驶车辆，又在得州奥斯汀开展了自动驾驶车辆测试。
▲原定2021年投入运营的新一代混动版Escape自动驾驶测试车
算上之前的城市，福特已经在佛罗里达迈阿密、得州奥斯汀、华盛顿特区、底特律迈阿密、加州帕洛阿托和宾州匹兹堡这六大城市都展开了自动驾驶车辆测试，是行业中测试网络覆盖面最广的厂商之一。覆盖广泛的测试网络能带来海量的行驶数据，有利于研发团队快速提升自动驾驶车辆的算法完善度。雄心勃勃的福特相信，只要上述城市的测试都进展顺利，2021年他们的Robotaxi就能开始商业化运营。可惜受到新冠疫情的影响，福特宣布Robotaxi的商业化运营不得不推迟到2022年。那么，被福特寄予厚望的新一代自动驾驶测试车是什么样子的呢？这辆车基于混动型福特（锐际）打造，自动驾驶系统由Argo AI主导研发，其感知系统用到了Argo AI提供的新式传感器。福特官方在报告中只提到了传感器的种类，并没有给出每种传感器的数量。车东西经过统计发现，这款车可能的感知系统可能包括以下设备：毫米波雷达：进气格栅下方2个，前轮翼子板处左右各2个共4个，车顶1个，后扰流板内部左右各1个共2个，合计约9个。短程激光雷达：与近距离广角摄像头协同工作，前轮进风口处左右各1组，后扰流板内部中央1组，共计约3组。
▲新一代测试车的传感器配置
以上是车东西是基于图片标注分析得到的传感器配置情况。很遗憾福特官方并没有在报告中写明每种传感器的数量，所以分写结果可能与实际情况有出入。不管具体某种传感器的数量到底是多少，根据Argo AI提供的信息，这款车的近距离广角雷达探测距离约10米，远距离长焦摄像头探测距离约200米；短程激光雷达探测距离约25米，长程激光雷达探测范围超过250米；程毫米波雷达探测距离约为100米，长程毫米波雷达探测距离也超过250米。
▲新一代测试车的感知系统覆盖范围
这款车的传感器不仅种类多，而且数量也不少，还都被布置在了比较合理的位置。也就是说，整套感知系统能做到车身周围360度覆盖。而且，在车身方圆200米内的任何方向上，都有至少两种不同的传感器负责感知环境。值得指出的是，布置在车顶上的唯一一颗远程激光雷达是Argo AI研发的最新产品，它是一种128线激光雷达，拥有更高分辨率，可实现360度全景扫描，最远探测距离为400米。
▲顶端呈亮蓝色的部件就是远程激光雷达，最远探测距离400米
在提高感知系统整体技术含量的同时，福特也没有忘记做好车辆整体的硬件基础。打好基础的第一步是为传感器配备清洗装置。当一个或几个传感器脏了，它传回的数据便会显得不那么“正常”。不正常数据会被带入一套特殊的算法，系统运行过这个算法后就会知道那些传感器脏了。随后，清洗装置会通过细小的喷嘴往脏掉的传感器上喷洒清洗液。清洁完毕后，微小的喷气嘴会喷出空气，快速把传感器外表面吹干。
▲传感器清洗装置
为了让清洗装置更好地发挥作用，福特还在摄像头镜片、雷达收发窗口等关键位置上采用了却水性涂层。有清洗装置和涂层，不管车辆遇到尘土、植物枝叶、昆虫尸体还是什么，传感器都很难因为外部被覆盖而无法感知外界信息。打好基础的第二步是改善整车的供电系统和冷却系统。福特为这款车安装了一块容量非常大的电池，大到足以满足自动驾驶系统长时间工作的需要，也能为车辆动力系统提供一部分电能，进一步降低这辆油电混合动力车型的油耗。为了让这块电池更好地工作，福特还为它设计了一套液冷冷却系统，尽可能地让它工作在合适的温度下。可能有人会问，福特为何不采用纯电车辆座位自动驾驶测试车呢？福特给出的答复是，目前汽车行业动力电池的性能还不够好，纯电车型的续航、补能速度还是硬伤，成本也降不下来。福特最终还是要推行纯电车辆的，但目前来看使用混动车型效费比更高。何况，福特现有的产品线中就有Escape的混动车型。它是2020年才推出的新款紧凑型SUV，有着较高的设计、材质、工艺水平，动力、操控、舒适、安全性等性能都不落伍。而且，作为紧凑型SUV的它有着不大不小的尺寸，一般情况下载人拉货都能胜任。综上所述，福特认为目前自己旗下最适合被改造为自动驾驶车辆的就是它。当特斯拉忙着砍掉任何行驶的雷达时，福特却在忙着堆砌传感器的种类和数量。且不论特斯拉的纯视觉方案是否安全，至少在业内不少人习惯了环境感知系统包括雷达的今天，福特这套传感器布局确实算是诚意满满。福特甚至为这套系统安装了数个麦克风，这样的做法在自动驾驶领域可不多见。难道福特指望自动驾驶系统通过听取人们交谈判断其行为意图？这种做法或许显得有些无厘头，但也确实体现了福特对于安全性的重视。福特对安全性的重视还体现在对AI的训练方式上。以特斯拉为例，他们为了把海量数据喂给AI，除了让自家团队进行测试外，一方面是从车主那里调取行驶数据，一方面是建立了专门的训练场Dojo让AI不停地学。其他厂商则往往是拉着测试车天南海北地跑，通过堆积测试里程提高数据获取量。而福特的做法与以上两种方式都稍有不同，他们为每辆测试车都配备了两个安全员。其中一位安全员作为“司机”随时准备接管驾驶，另一位安全员则作为“老师”，抱着台电脑与AI“面对面”交流，指导AI学习人类如何驾驶。
▲福特要求每辆测试车必须有两个安全员
福特认为，他们一向把驾乘者和所有道路使用者的生命财产安全视为无价之宝，所以不会把民众当“小白鼠”。如果行车数据的量已经很难再提升了，那就通过更直接的人工引导来让AI学得更快。福特表示，两位安全员都是经过严格的训练并通过考核才能上岗的，他们都对驾驶、交规和自动驾驶科技有着较深的了解。当“司机”意识到不得不接管而操纵了方向盘、踏板、按钮等部位时，“老师”会立刻告诉AI应该怎么学，如果AI学错了便会得到“老师”的纠正。而且，“司机”和“老师”之间也可以随时交流、统一意见，降低了AI因为只听信一家之言而“学歪了”的可能性。福特甚至还为车外行人的安全操碎了心。以前，车外行人预判往往只能通过速度、方位、转向灯幸好等信息判断一辆车的走势，遇到素质差的司机不打转向灯，人就更很难预判车辆的行驶方式。而福特为他们的自动驾驶车辆安装了一套信号灯条系统，灯条就布置在车内前挡风玻璃顶部，行人在看向挡风玻璃的时候很容易就能看到灯条。
▲灯带被布置在很容易被外界看到的位置
灯条会通过不同的闪光方式向车外行人传递信息。比如，当灯条的每一格都长亮时代表这辆车正处于自动驾驶状态；当车辆即将或已经开始制动甚至刹停时中间灯格都会熄灭，只留最外侧的两个灯格亮着。随后，最外侧到最中间的灯格会依次亮起再熄灭，在外界行人看来，亮着的灯格会从两侧向中间靠拢。如果这辆车准备去接送什么人，那么当车辆处于停止状态时，最外侧到最中间的两个灯格会依次熄灭，在外界行人看来就像是在倒计时一样。当所有灯都熄灭时意味着人已经成功上车或下车，自动驾驶车辆即将再次开始行驶。如果停车过程中，有行人恰好在车辆前方一定范围内横穿马路，那么所有灯格都会熄灭，只有行人正对着的那个灯格会保持长亮。当行人走到正对着另一个灯格的位置时这个灯格就会长亮，前一个长亮灯格便会熄灭。从外部看来，灯条上会有一个亮点跟着这个行人“走”。
▲灯带的几种信号及其含义
福特还表示未来将提供更多种亮灯方式，让灯带能向外界传递更多、更复杂信息。遗憾的是，如果福特不去专门向民众宣传灯条每种亮法到底什么意思，或许人们并不能很快、很准确地理解灯条传达的信息。但是，至少福特想到了这一点并去做了，终究会一部分人能看懂灯条，也能看懂福特的良苦用心。在尽可能提升车辆安全性后，福特还希望自动驾驶车辆的体验更方便。为此，福特设计了一款名为TaaS的软件平台。TaaS全称为Transportation-as-a-Service，这种平台以云端为基础，能够提供诸如车辆位置、行程安排、改道、预计到达剩余时间等信息。目前，福特官方的出行软件Ford Mobility是一定可以利用这个平台的，未来可能会有更多的应用软件能够用到这个平台。福特的野心还不止于提高自动驾驶技术在城市交通的渗透率，他们还要带头改善城市交通生态。福特推出了一种名为Smart Node的路端感知系统。这套系统的感知元件包括毫米波雷达、激光雷达和摄像头，能够收集视觉、车流量等多种信息，这些信息能够帮助指引自动驾驶车辆行驶。
▲Smart Node能够帮助搭建车路协同网络
福特甚至还打起了汽车以外的主意。比如，福特旗下拥有一家名为Spin的公司，专门为人们提供共享电动自行车。此外，福特还开发了一种名叫StreetLight Data Platform的数据平台，人们可以登陆这个平台并启用Safety Insights platform tool工具来获取某个区域的交通事故数据、交通流量变化等信息，而交通管理者可以通过这些信息来了解甚至预测某个区域的交通状况。当下，新老车企都前赴后继地投入到了自动驾驶领域的竞争中，其中一些厂商的某些做法甚至还引发了不小的争议。福特作为老牌车企，在自动驾驶这个新兴赛道上往往并不能获得最多的关注。然而不管外界如何看待福特，福特有自己的坚持。作为一家有社会责任感的车企，福特不拿车主当“小白鼠”，并且为道路安全和城市出行生态操碎了心。自2009年迈出自动驾驶第一步以来，福特在这个领域取得的成绩不可谓不亮眼。不管是技术水平、产品品质，还是合作伙伴的数量、允许福特进行测试的城市的数量，都是在显著提高的。由此可见，业内有不少人体会到了福特的良苦用心。福特表示，他们如此重视安全二字，是因为做不到安全就会失去人民的信任，而来自人民的信任是福特自成立以来的立足之本。或许在不久的将来，福特还会在自动驾驶领域、甚至是整个汽车领域带来提升交通安全性的好点子。
