Отдел яндекса по беспилотным автомобилям
Яндекс выделяет направление беспилотных автомобилей в отдельную компанию
Интернет, 4 сентября 2020 года. Яндекс выделяет направление беспилотных автомобилей в отдельную компанию Yandex Self-Driving Group (Yandex SDG). Сейчас это направление входит в группу компаний Яндекс.Такси.
После реструктуризации Яндекс выкупит часть доли Uber в Yandex SDG, а также дополнительно инвестирует в новую компанию 100 миллионов долларов США и выдаст конвертируемый заём ещё на 50 миллионов долларов. В результате доля Яндекса в Yandex SDG составит 73%, доля Uber — 19%, оставшиеся акции пойдут на мотивационную программу для сотрудников. Руководитель направления беспилотных автомобилей Дмитрий Полищук станет исполнительным директором Yandex SDG.
«Мы гордимся успехами нашего направления беспилотных автомобилей. Всего за три года нам удалось создать одну из лучших в мире технологий беспилотного транспорта. Это стратегически важное направление для Яндекса, поэтому мы увеличиваем долю в нём и вкладываемся в его развитие. Дополнительные инвестиции позволят команде вывести на новый уровень отличный продукт, который принесёт пользу экосистеме сервисов Яндекса и сможет реализовать коммерческий потенциал за пределами компании, в том числе на международном рынке», — говорит руководитель группы компаний Яндекса Аркадий Волож.
Яндекс испытал первые прототипы беспилотных автомобилей весной 2017 года. Сегодня 130 беспилотных машин Яндекса успешно ездят по дорогам общего пользования в России, США и Израиле. Они преодолели уже более 7 миллионов километров в автономном режиме. В Иннополисе работает первая в Европе служба беспилотного такси, которое перевозит пассажиров без водителя за рулём. Кроме того, в 2019 году команда направления беспилотных автомобилей представила самоуправляемого робота-курьера Яндекс.Ровера. Он уже работает в Сколково — перевозит документы и небольшие грузы — и в будущем может пригодиться для доставки посылок из интернет-магазинов, продуктов или готовой еды.
Где тестируются беспилотные автомобили Яндекса
Если вам доводилось ездить в дальние автопутешествия или арендовать автомобиль в другой стране, вы наверняка замечали на дорогах много непривычного. В разных местах отличаются не только природа и ландшафт, но и правила дорожного движения, знаки, разметка и даже поведение водителей.
Мы хотим, чтобы наша система автономного управления хорошо работала в самых разных дорожных, погодных и климатических условиях. Поэтому беспилотные автомобили Яндекса тестируются в разных местах. В этом посте мы расскажем, где сейчас проходит тестирование и какие особенности есть у каждой из локаций.
Россия
Наша основная точка — Москва. Здесь находится центр разработки, здесь проходили первые испытания на полигоне и первые уличные заезды. Сейчас наши автомобили выезжают на улицы города каждый день. Москву отличают переменчивая погода — бывает и снег, и дождь, и туманы — и обилие разнообразных дорожных сценариев. В столице из широких проспектов вытекают узкие переулки, вечерние пробки сменяются ночным затишьем, а водители ведут себя по-разному: одни вежливы и сдержанны, другие ездят быстро и агрессивно. Для беспилотного автомобиля Москва — идеальное место, чтобы увидеть всё.
Ещё одна тестовая зона находится в Иннополисе. Два года назад мы запустили здесь первый в Европе сервис роботакси без человека за рулём. Жители Иннополиса используют роботакси для ежедневных поездок. Например, они могут вызвать беспилотный автомобиль, чтобы добраться на нём из дома на работу или обратно. По мере развития законодательства такой сервис может появиться и в других городах.
Израиль
В Израиле мы проводим тестирование на улицах Тель-Авива. Город находится на побережье Средиземного моря, и сорокаградусная жара здесь временами сочетается с высокой влажностью. Чтобы беспилотный автомобиль мог без перебоев функционировать в субтропическом климате, мы адаптировали под местные условия аппаратную часть комплекса и внесли изменения в систему охлаждения.
В Тель-Авиве распространён двухколёсный транспорт и много развязок с круговым движением. Ещё одна особенность, которую важно учитывать при движении, — отдельные светофоры для каждого направления на крупных перекрёстках.
Недавно наши беспилотные автомобили появились в Энн-Арборе. Это университетский город с населением более 120 тысяч человек, который находится в штате Мичиган. Энн-Арбор стал нашей второй тестовой зоной за пределами России. Мичиган отличает прогрессивное законодательство — в этом штате разрешено тестировать беспилотные автомобили без человека за рулём. В Энн-Арборе мы сможем применить и расширить опыт, полученный в Иннополисе: город гораздо больше, и уличное движение здесь оживлённее.
Правила дорожного движения в США отличаются от европейских. Здесь можно встретить светофоры с пятью световыми сигналами, а на нерегулируемых перекрёстках в ряде случаев приоритет имеет автомобиль, подъехавший первым.
Каждая наша тестовая зона не похожа на другие. Различия в климате, организации дорожного движения и законодательстве создают множество разнообразных сценариев, в которых мы тестируем нашу систему автономного вождения. Так мы сможем получить универсальную технологию, применимую в любой точке мира.
Прокатились на беспилотниках Яндекса: как ощущается будущее и почему оно ещё не наступило
Человечество давно мечтает об автоматизации многих рутинных процессов. И тут как в той фразе: «лень — двигатель прогресса». Лифт возит на нужный этаж, дома робот-пылесос, а еду можно заказать уже готовую к употреблению. Самостоятельное выполнение некоторых, казалось бы, привычных процессов становится больше осознанным решением и желанием, чем необходимостью. Так же с автомобилями. Вскоре автомобиль, который, как такси, встретит вас, довезёт куда надо и отправится искать парковку.
Одним из участников мирового движения беспилотных автомобилей является Яндекс. Я встретился с Юлией Швейко, руководителем пресс-службы беспилотных автомобилей Яндекса, и на себе опробовал, каково это, — передвигаться по Москве без участия водителя. В этой статье я расскажу, что к чему и почему мы до сих пор вынуждены лично сидеть за рулём.
Как оно едет? Технологии
Первое, про что хочется рассказать — техническая часть. Конечно, в глаза сразу бросаются сами автомобили. В парке Яндекса, по сути, две модели, это Toyota Prius и новая Hyundai Sonata. С ними связана интересная история. Так Prius Яндекс себе выбрал сам как платформу для работы. Но сама Toyota никак не участвовала в процессе и у IT-компании не было доступа к управлению системами автомобиля на более низком (читай через «мозги» автомобиля) уровне. А вот с Sonata получилось наоборот: по сути, это спецверсия автомобиля от Hyundai Mobis, в котором Яндексу дали доступ к более глубинным системам автомобиля, и автопроизводитель специально доработал электронный блок управления (ЭБУ) автомобилем. Нужно это для более тесной интеграции системы беспилотного управления и её взаимодействия с узлами автомобиля. Ведь изначально блоки автомобиля заточены под управление человеком, у автопилота другой подход к управлению. Также были учтены нюансы расположения различной аппаратуры.
В действительности, решение «поисковика» должно делать всё то, что делает человек. Но это сперва может показаться легко, ну распознавай разметку, включай поворотники, газуй/тормози да руль крути. Всё так. Но самый сложный момент — анализ и предсказание поведения других участников. И если в будущем беспилотные машины сами будут решать, как и куда двигаться, и делать это без эмоций, то сейчас у машины вокруг множество других участников, и всех их нужно проанализировать и предсказать, куда тот или иной поедет.
Конечно, не мог не спросить Юлию про «начинку». Что тут в наличии? Камеры, радары, лидары и всё управляется автономным (не требует соединения с интернетом) программно-аппаратным комплексом на борту автомобиля — в багажнике. Кстати, на базе двух серверных CPU и трёх GeForce 2080 Ti. Все элементы работают, дополняя друг друга. Машинное обучение и предсказание ситуаций в действии.
Так камеры помимо визуальной оценки ситуации по всем фронтам смотрят за цветом светофора. Также именно по камерам ПО узнает, где находятся объекты вокруг авто, и видит границы проезжей части. А с помощью стереокамер устанавливает расстояние до объектов вокруг.
Лидары за счёт отражения лучей формируют объёмную картину окружения всех объектов вокруг автомобиля. Также делает более точный замер расстояний. Кстати, отдельно из этих данных формируется картинка, которую можно увидеть на экране в тестовых автомобилях.
Радары же используют радиоволны. Нужно это для распознавания объектов на большом расстоянии и определения их скорости.
Как вы уже поняли, основная задача всех систем отслеживания — дать понять автомобилю, что вокруг. Далее специальный алгоритм Яндекса это анализирует и уже правит автомобиль в нужном направлении. Попутно реагируя на всё происходящее. Стоит понимать, что всё это делается ежесекундно и молниеносно. На дороге нет времени для задумчивости.
Катаясь по городу, машины Яндекса делают трёхмерный «слепок» местности — суперподробную карту для последующей обработки алгоритмами анализа, помогающую для лучшей ориентации на местности. А после смены с автомобилей скачивают весь объём данных, с которым потом работает команда компании для последующего улучшения систем.
А кто это за рулём? Как всё обстоит в наши дни
По фото вы уже наверняка заметили, что несмотря на способности автомобиля, за рулём есть человек. Один из главных нюансов, связанных с беспилотными автомобилями во всём мире, — юридический вопрос. Кого считать виноватым в случае ДТП, кто в целом ответственен за всё происходящее. В России, пока что, на водительском месте должен находиться человек. Но есть и подвижки, и прогресс к большим свободам для беспилотников.
Так, в 2020 году постановлением правительства РФ № 1415 беспилотникам расширили географию тестирования. К Москве и Татарстану добавились дороги общего пользования в Ленинградской, Московской, Владимирской, Нижегородской, Новгородской, Самарской областях, а также в Ямало-Ненецком и Ханты-Мансийском автономном округах, Краснодарском крае и Санкт-Петербурге.
Отдельно стоит упомянуть Иннополис в Татарстане. Пока что это единственное место, где беспилотникам позволено ездить с пустым водительским местом (сотрудник Яндекса сидит на пассажирском месте). Жители Иннополиса даже могут вызвать себе беспилотник в роли такси и доехать внутри разрешённой территории абсолютно бесплатно.
Но основной площадкой для компании остаётся Москва. Сложные развязки, непредсказуемый трафик, его изменчивость в зависимости от времени суток и времени года. Факторов сотни тысяч, и это отличная тренировочная площадка для компании. Есть, конечно же, и тестовый полигон, где все новшества проходят первичную обкатку.
Расскажу про человека на водительском месте. Тут всё также непросто. Во-первых это не человек с улицы, это опытный водитель, который к тому же понимает, что вообще происходит и что делает автомобиль. Для этого водитель проходит специальную подготовку, где, помимо всего прочего, обучается специальной посадке в автомобиле. Так нога всегда занесена над педалью тормоза, а руки находятся в непосредственной близости к рулю и повторяют манёвры ИИ. Кстати, перехват управления происходит моментально.
Что дальше?
Однозначного ответа на вопрос, когда мы все пересядем на беспилотные автомобили, нет. Техника уже сделала большой шаг вперёд. Инфраструктура города также развивается. Со временем появятся умные светофоры, которые будут управлять и перенаправлять потоки, а соответственно, заранее говорить автомобилю, когда замедляться и куда перестраиваться. А пробок может и вовсе не будет.
Во многих странах остаётся важным юридический вопрос. Но рано или поздно и он решится. Ведь ещё 20 лет назад никто и не задумывался о машинах без водителя, а сейчас, пожалуйста, они уже неплохо справляются и без нас. Нельзя забывать и о внешнем виде, сейчас беспилотники напоминают лаборатории на колёсах с грозными глазами по периметру. Со временем куда-то все эти камеры-радары-лидары нужно будет упрятать.
Радуют две вещи: в целом технология уже очень хорошо работает в реальной обстановке и у Яндекса уже огромный накат километров (более 8 млн) и база информации для анализа.
Рано или поздно мы будем как герои фильма «Я — робот», получать у автомобиля позволения на переход в ручной режим управления. А когда захотим прохватить на ретроавтомобиле, ваша подруга, возможно спросит: «Он что, на бензине, он же взрывоопасен!».
Как Яндекс делает обычные автомобили беспилотными
Привет, меня зовут Антон Чистяков. Пару лет назад я работал в хелпдеске Яндекса и даже писал здесь про то, как мы придумали вендомат с аксессуарами. Теперь отвечаю за сборку беспилотных автомобилей и роботов-доставщиков. Под катом расскажу, как мы делаем простые машины беспилотными: от момента покупки авто и выбора имени до сборки и калибровки, на которых всё, впрочем, не заканчивается.
Шаг 1. Покупаем автомобиль
В 2019 году Яндекс и Hyundai Mobis заключили соглашение о сотрудничестве: договорились объединить усилия в разработке беспилотных автомобилей. Сейчас все наши машины — Hyundai Sonata 8-го поколения. Почему мы выбрали именно эту модель? Она оборудована всем, что нужно для программного управления рулём и ускорением. Hyundai Sonata, которые мы превращаем в беспилотные, ничем не отличаются от других автомобилей той же модели. Мы покупаем их в обычном дилерском центре. Но подготавливать оборудование — компьютер, комплект сенсоров, проводку — начинаем гораздо раньше. Чуть позже расскажу об этом этапе поподробнее.
После покупки все машины проходят стандартную процедуру постановки на учёт. Им выдают номера и СТС.
Это уже четвёртое поколение наших беспилотников. Как раз о нём Дмитрий Полищук рассказывал на YaC 2020:
Шаг 2. Выбираем автомобилю имя и зачисляем его в наш флот
Для учёта автомобиля в наших внутренних системах мы используем два параметра: его VIN-код и имя. Если перевести в IT-термины, VIN — это MAC-адрес, а имя машины — FQDN. Да-да, у каждой из наших машин есть своё имя. VIN-код слишком сложно запомнить, а госномер может измениться.
Сначала мы называли автомобили в честь героев сериала «Мир дикого запада»: Takoda, Kohana, Akecheta. Когда персонажи закончились, нам на помощь пришла нейросеть, которая сгенерировала 60 тысяч уникальных имён. Так появились Natelio, Keyro, Onipa.
Если встретите на дорогах наш беспилотник, без труда узнаете, как его зовут. Стикеры с именами мы наклеиваем всегда в одно и то же место: справа, под лобовое стекло.
Управлять немаленьким флотом беспилотников нам помогает обширная база данных. В ней хранится информация о каждой машине и событиях, которые с ней происходят. Это своего рода судовой или лабораторный журнал, где мы тщательно фиксируем логи всех поездок: отмечаем неисправности, храним фотографии, записываем изменения, следим за метриками по каждой отдельной машине и всему флоту в целом. Снова обращусь к IT-терминам — наша база очень похожа на ERP-систему.
Шаг 3. Переходим к сборке
Сборкой надо как-то управлять: считать метрики, выстраивать цепочки поставок, оптимизировать ресурсы. Мы делали несколько подходов к этой задаче, и самым эффективным из всех нам показался Scrum-фреймворк. Оказывается, он подходит не только для разработки ПО.
Каждый понедельник мы планируем задачи на неделю вперёд (по сути — устраиваем планирование спринта). Команду dev представляют механики и электрики; за Scrum-мастеров — менеджеры проектов; чтобы приоритизировать задачи и отработать гипотезы, подключаются заказчики.
Дальше всё тоже стандартно: выбираем задачи из бэклога и распределяем их между командами. Одновременно со сборкой машины, команда проводит эксперименты: например, улучшает качество сигнала модемов. Или модернизирует разъёмы для слива логов. Или оптимизирует систему очистки сенсоров.
В течение недели мы регулярно собираем в цеху летучки «на ногах» (daily standup). По пятницам подводим итоги. Story points только не ввели: не прижились они у механиков. Измеряем всё в часах.
Про технологии в целом
Каждый беспилотник собираем как Роллс-Ройс: вручную, стапельным методом. Это означает, что машина всё время стоит на месте, все необходимые узлы и агрегаты доставляют прямо к ней.
Цех беспилотных автомобилей
Мы выбрали этот подход осознанно: собираем очень маленькой серией, по пять машин, поэтому выстраивать даже полуавтоматический конвейер невыгодно. К тому же для конвейера важно, чтобы конфигурация автомобиля не изменялась, а мы всё-таки экспериментируем и можем менять расположение элементов внутри машины, добавлять или исключать элементы из конечной конфигурации.
После покупки и занесения в базу, будущие беспилотники отправляются в наш цех в Москве. Первое, что мы с ними делаем — оклеиваем фирменной ливреей Self-driving car.
Далее полностью разбираем весь салон, включая обшивку потолка и багажника. Чтобы превратить машину в беспилотник, необходимо протянуть почти 200 метров различных проводов от её мозга — вычислителя — ко всем устройствам и узлам периферии. Оборудование, которое находится на крыше (сенсор-бокс), подключаем оптическими кабелями, камеру — коаксиальными, для передачи данных между IP-устройствами используем UTP. Не забываем и про силовые провода: всем частям беспилотника нужно электричество.
Одновременно усиливаем шумо- и виброизоляцию багажника, заодно заглушаем гул системы охлаждения — простое, но очень важное улучшение. Мы используем беспилотники в качестве такси, а значит, должны позаботиться о комфорте клиентов.
Помните, я говорил, что сборка беспилотника начинается ещё до покупки подходящего автомобиля? Чтобы ускорить сборку, мы готовим комплектующие и собираем основные узлы ещё до того, как к нам приедет очередная Sonata.
Большую часть комплектующих мы разрабатываем самостоятельно. Для быстрого прототипирования и экспериментов мы изготавливаем некоторые детали своими силами: в нашем распоряжении несколько 3D-принтеров разных типов и размеров, токарный станок и фрезерный трёхосевой станок с ЧПУ. После продолжительной серии тестов мы заказываем серийные детали на внешних производственных площадках со строгим соблюдением стандартов, нормативов и контролем качества.
Гермобокс для электроники
Под обшивкой каждой машины прячется множество электронных устройств: камеры, лидары, радары, вычислители, система охлаждения, сетевое оборудование, электрические платы с различными входами и выходами. Обо всём этом подробно рассказывал Виталий Подколзин, не буду повторяться.
Корпуса для собственных плат мы также разрабатываем самостоятельно, часть покупных плат перекорпусируем. Например, один из нужных нам свитчей поставляют только в большом стоечном исполнении. Сама плата при этом занимает 60% корпуса. Замена оболочки в подобных ситуациях помогает нам не только сэкономить пространство (напоминаю, мы размещаем всё оборудование в багажнике обычного автомобиля), но и установить дополнительное охлаждение. Места мало, тепла выделяется много: воздух не должен застаиваться внутри корпуса. Приятный бонус — оборудование в одинаковых лаконичных корпусах выглядит стильно.
Пора установить силовую часть. Машина потребляет до 2 кВт. Львиная доля электроэнергии приходится на вычислитель, внутри которого трудятся два серверных процессора и три мощные видеокарты. Фактически каждая наша машина — миниатюрный центр обработки данных. Все вычисления происходят на борту автомобиля, он полностью автономен.
Бортовой компьютер в багажнике
Багажник после установки оборудования
Чтобы беспилотная часть машины могла продолжать функционировать длительное время, мы комплектуем автомобиль двумя дополнительными батареями, от которых питается вся электрическая сеть. К слову, энергопотребление всего беспилотного оборудования меньше, чем у штатных узлов и агрегатов. Упаковываем провода в аккуратные жгуты и разводим по всей машине. Подключения — только разъёмные и рассчитанные именно на автомобиль: чтобы выдерживали вибрации и многократные включения и отключения.
Главное в машине — это безопасность. На всю электронику нижнего уровня — включая устройство, которое подаёт управляющие сигналы автомобилю, — приходят две независимые линии питания. Мы контролируем обе из них. В случае отклонений хотя бы в одной линии машину просто не удастся перевести в автономный режим.
Монтируем заранее собранные узлы, хранившиеся на складе готовых изделий, и подключаем. Тестируем все системы, прежде чем вернуть машине привычный вид.
Автомобиль до и после установки фендера
Устройство фендера с боковым лидаром
Завершаем сборку установкой сенсор-бокса на крышу машины.
Про сенсор-бокс в частности
Большой белый багажник с башней на крыше — тот самый сенсор-бокс. Внутри него собрано самое большое количество «органов зрения». А вообще, чтобы беспилотник мог «видеть» всё, что его окружает, на машину устанавливается три вида сенсоров:
Передний лидар имеет складную конструкцию и в случае механического воздействия уходит во внутреннюю часть автомобиля. В беспилотниках предыдущего поколения все эти сенсоры соединялись проводами с вычислителем. Это было не очень практичное решение: появлялся большой жгут кабелей, который надо было тащить до багажника через полмашины. В четвёртом поколении большую часть этих проводов терминируем уже внутри герметичного сенсор-бокса и соединяем с багажником единым оптическим кабелем.
Сенсор-бокс и лидар Яндекса
Мы живём не в самом благоприятном климате: у нас выпадают все возможные виды осадков, да и резкие перепады температуры не редкость. Всё это загрязняет наши сенсоры и мешает машине «видеть». Поэтому мы разработали специальную систему очистки, которая подаёт на лидар и камеры воздух и воду в правильной пропорции. Радары умеют видеть через закрытые кожухи, скрыты внутри крыши и в очистке не нуждаются.
Компрессор, резервуар для воды, баллон со сжатым воздухом, гидравлическую и пневматическую трассы, из которых состоит система очистки, наши конструкторы сумели уместить в сенсор-боксе на крыше автомобиля. А дизайнеры постарались, чтобы всё это выглядело стильно.
◼︎ Гермобокс с электроникой
◼︎ Система очистки сенсоров
◼︎ Радары
◼︎ Камеры
Шаг 4. Калибруем
Важный этап создания беспилотника — калибровка. Это процедура нахождения некоторых внутренних параметров сенсора и/или его положения относительно машины или другого сенсора.
Как я рассказывал чуть выше, каждая машина снабжена большим количеством самых разных сенсоров. Всем им необходимо работать синхронно, как одно целое, поставляя данные в вычислитель, который определяет логику поведения машины. Ведущий «орган зрения» беспилотника — лидар разработки Яндекса. Все остальные сенсоры мы калибруем относительно него. А он сам калибруется относительно кузова автомобиля.
Калибровка выглядит так: автомобиль перемещается по большому помещению с множеством шахматных досок, расположенных в форме круга и установленных под разным углом. Когда беспилотник накопит достаточно кадров окружающего его пространства с разных ракурсов, сенсоры, используя эти данные, синхронизируются между собой.
Процесс калибровки
Шаг 5. Сертифицируем
После всех наших вмешательств автомобиль уже нельзя назвать обычной Hyundai Sonata. Значит, надо удостовериться, что получившаяся модель надёжна и соответствует стандартам безопасности серийных автомобилей. Поэтому отправляем наши машины на сертификацию в «НАМИ-Фонд». Там беспилотники испытывают и выдают сертификат соответствия, который разрешает эксплуатировать их на дорогах общего пользования.
Шаг 6. Запускаем. Тестируем. В путь
Осталось «вдохнуть жизнь» в машину: установить на бортовой компьютер операционную систему и ещё раз протестировать все узлы, агрегаты и сенсоры. Мы используем UNIX-подобную ОС.
Почти всё. До момента, когда беспилотник можно будет выпускать на улицы города, осталось 400 км. Проезжая это расстояние на нашем специальном полигоне, машина докалибровывается под присмотром водителя-испытателя. Лидары «видят» более чем на 200 м, поэтому идеально точно настроить их в помещении при скоростях меньше 40 км/ч невозможно, требуется доработка «в бою». Вместе с этим мы ещё раз проверяем надёжность всех узлов и агрегатов.
Только после завершения всех тестов мы считаем машину полностью готовой к езде в автономном режиме.
Уже более трёх лет десятки наших беспилотных автомобилей ездят на полигоне Яндекса 24 часа в сутки 365 дней в году без человека за рулём. Останавливаются они, только чтобы заправиться.
С 2018 года мы активно тестируем технологию на городских улицах в Москве (в районе Хамовников и Мичуринского проспекта) и в других странах: США и Израиле. За это время наши автомобили проехали больше 16 млн километров в беспилотном режиме. Из самых свежих новостей — начало открытого тестирования в Ясенево, на которое может подать заявку любой человек старше 18 лет.