大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

對「軟硬體解耦」理解最通透的,一定是金庸老爺子。

在金庸的武俠世界裡,頂級高手都沒有神兵利器,甚至都沒有武器,大理段氏的六脈神劍,蕭峰和洪七公的降龍十八掌,張三丰的太極拳,張無忌的九陽神功盡是如此,連頂級劍法獨孤九劍,最高境界也是「無劍式」,講究無招勝有招。

而擁有倚天劍的滅絕師太、擁有屠龍刀的金毛獅王,甚至那些需要用到武器和固定招式的功法,例如葵發寶典,都只能算是第二梯隊。這就是軟硬體解耦,內功心法是軟體,武器是硬體,只有實現軟硬體解耦,才能赤手空拳也可以分分鐘教滅絕師太做人。

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

正因如此,看大疆車載的自動駕駛解決方案時,我腦海裡同步的畫面是張三丰教張無忌打太極拳。據大疆介紹,它們的自動駕駛方案以計算機視覺演算法為主,可以有但並不依靠鐳射雷達、高精地圖、RTK 高精定位、V2X 訊號,甚至不依賴高算力晶片,計算平臺都是按主機廠的偏好來做適配,真正意義上做到軟硬體解耦,不繫結任何硬體,聚焦軟體演算法。

01

獲五菱、大眾合作的可量產智慧駕駛方案

大疆車載團隊起步於 2016 年,截止 2020 年年底,核心研發人員 500 餘人,碩博比例 87%,擁有智慧駕駛及相關領域專利 1000 多項。在本屆車展上,大疆車載釋出了面向高速公路的 D130 和 D130 + 智慧駕駛方案,面向城市快速路的 D80 和 D80 + 智慧駕駛方案,以及面向泊車場景的 P 5 「APA」、 P 100 「APA + 」、P 1000 「AVP」三種方案。

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

雖說是針對高速公路和城市快速路,但對於城區等非結構化道路場景,D80 系列和 D130 系列還提供了城區輔助駕駛功能,具備自適應巡航、車道保持、AEB 主動剎車、尋跡過十字路口等能力。

D80 系列相較 D130 系列在於支援的最高車速不同,D130 系列即能夠實現 0 - 130 km/h 速度區間內的智慧駕駛。車速越高意味著最遠探測距離要更遠,因此 D130 系列搭載了 800 萬畫素的高畫質雙目攝像頭,而 D80 系列搭載的雙目攝像頭是普通的 200 萬畫素。

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

而 D80 和 D80+,以及 D130 和 D130 + 的區別,在於安全冗餘深度不同,D80 和 D130 屬於 L2 級輔助駕駛,而 D80 + 和 D130 + 則屬於 L3 級自動駕駛,允許駕駛員脫手脫眼,在系統執行期間獲得短暫的休息。為了實現更高等級的安全冗餘,D80 + 和 D130 都標配一套鐳射雷達以及 DMS 系統,計算上也對應配備算力更高的晶片。不過據大疆工程師透露,憑藉大疆優秀的演算法,即便是實現 L3 級的 D130 + 系統,算力需求也不會到誇張的數百 TOPS。

P5 輔助泊車、P100 記憶泊車、P1000 自主泊車及智慧召喚功能,區別在設計執行區域不同,P5 是到達車位後呼叫,P100 能實現中 / 遠距離全自主泊車,而 P1000 則能夠實現中 / 遠距離全自主召喚。

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

據大疆工程師現場介紹,大疆車載的核心能力在於軟體演算法,透過雙目攝像頭,便能準確識別常見物體,並估算與物體之間的距離,實現對環境深度資訊的探測。憑藉大疆在無人機視覺演算法上的積累,大疆的雙目攝像頭感知系統能實現線上自標定,有效避免因溫變、振動等環境因素而引起的基線變化帶來的誤差,輸出穩定可靠的感知資訊。

大疆車載公佈的一系列智慧駕駛方案,最能打動我的在於它核心演算法的強大泛化能力。即便不使用鐳射雷達、高精地圖、GNSS 和 RTK 訊號、V2X 訊號,大疆依然能夠依靠視覺演算法獲得場景深度資訊,依靠視覺 SLAM 獲得位置資訊,實現可靠的智慧駕駛方案。這對智慧駕駛方案成本下探的想象空間是非常大的,連「人民的五菱」也官宣與大疆車載建立合作,用大疆的方案,推出「年輕人的第一款智慧駕駛汽車」。

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

雖然大疆有自己的鐳射雷達子公司「Livox」,但大疆車載對鐳射雷達的態度是,可以不用但也不排斥,甚至就算用也不會繫結帶貨,不是說用了大疆車載方案就一定要用大疆鐳射雷達。更關鍵的是,大疆認為既然視覺就能實現的功能,增加成本使用了鐳射雷達,那就一定要有「質變」的差異,要從輔助駕駛升級成自動駕駛。D80 和 D130 ,在搭載鐳射雷達升級為 D80 + 和 D130 + 方案後,便可以支援人機共駕,從輔助駕駛跨步到 L3 自動駕駛。

這和目前大火的華為 ADS 有所不同,華為的方案是用 L4 的功能去做 L2 的體驗,雖然搭載了 3 鐳射雷達和 400 TOPS 的算力,但駕駛員依然是駕駛主體,駕駛過程中是無法休息的,系統是幫助駕駛員更安全的開車,而不是在特定場景幫助駕駛員開車。

02

視覺做高階輔助駕駛靠譜麼?

如何實現點到點的自動駕駛輔助呢?這需要汽車能理解並解決三個問題,「我在哪兒」,「我要去哪兒」,「怎麼去」,如果不依靠鐳射雷達、高精地圖、高精定位,那最難解決的便是「我在哪兒」的問題。

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

設想一下,把你打暈之後丟在城市的任意街道上,你該如何知道自己在哪兒?第一步開啟地圖,檢視自己在地圖上的定位,你就知道自己哪個街道。第二步放大地圖,檢視地圖上的特徵點,例如 XX 街和 XX 街的交叉口,街道一側距離交叉口 20 米的位置有一家 KFC。第三步,抬頭看路口在哪兒,KFC 在哪兒,對比就能知道自己的精準定位:XX 市 XX 街 X 側離 XX 交叉路口 X 米。

機器有機器自己的世界,而高精地圖就是屬於機器的世界,同時高精地圖也是現實世界的對映,機器理解自己在高精地圖中的位置,也就意味著車輛在現實世界中的位置。使用高精地圖的方案,例如小鵬 NGP、蔚來 NOP,和華為 ADS,就是透過車載高精地圖以及 RTK 高精定位訊號,知道車輛的車道級定位。華為 ADS 由於有鐳射雷達,還可以透過演算法比對高精地圖中的定點陣圖層,提升定位精度以及定位冗餘。

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

圖片來自Momenta視覺高精地圖

汽車沒有高精地圖和高精定位,就如同人在一個沒有 GPS 和手機導航的環境,要透過無源導航知道「我在哪兒」,難度高很多,精度也會降低。首先要訓練你,讓你對整個城市的道路特徵有記憶,變成活地圖,你就可以不依靠導航和定位,就能在任意一個位置知道自己在哪兒。大疆想要僅依靠視覺和慣導組合,讓車輛獨立解決「我在哪兒」的問題,就得讓 AI 和人一樣有「記憶」。

目前並不清楚大疆是否,自己用車隊採集高速公路、城市快速路的環境資訊,補充一個高精地圖中定點陣圖層的功能,但車輛一定會靠雙目攝像頭做視覺 SLAM 同步建圖並存儲,形成「記憶」,當下次路過這個位置,就能透過比對,獲取自己相對參照物的相對定位,如果參照物有絕對定位資訊,那車輛就間接有了較為準確的定位,這本質上可以理解為雙目視覺 SLAM 配合視覺眾包高精地圖,解決「我在哪兒」的問題。當然這聽起來很偏執,有現成的釐米級定位訊號幹嘛不用呢?其實大疆所謂的不依靠高精定位,其實是想做冗餘來補全 RTK 訊號丟失的場景,技術足夠強大才能用但又不依賴硬體。

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

圖片來自千尋位置

解決了自己的位置資訊,還得理解目的地的定位資訊,理解交通指示的意義,理解交通規則,從而實現路線的規劃,這些都需要透過深度學習使系統構建對現實世界的認知體系。在沒有正式體驗前,我們也無法確定大疆的這套演算法是否可以達到搭載鐳射雷達 + 高精定位的水平,但至少從邏輯和技術上來看,是可以實現的。

寫在最後

很多車企在推鐳射雷達車型時,都在講鐳射雷達是冗餘,是自動駕駛的必備感測器。但事實上「拿鐳射雷達做冗餘」僅成了宣傳的噱頭,冗餘的意思是,就算沒有它你也能搞定,只是你搞不定的時候有替代方案不至於歇菜,現階段鐳射雷達不僅不是冗餘,還成了實現部分場景部分功能的主力軍,頂著備胎的名分幹正室的活兒。

從這一點上來看,大疆的智慧駕駛方案我是很認可的,鐳射雷達真正被擺在了冗餘的位置。用視覺演算法降低自動駕駛對硬體的依賴,大疆選擇的路線技術難度很大,但對推動智慧駕駛發展很有意義。

不過值得警惕的是,那些看起來越完美的技術方案,背後的泡沫往往是越大的,因為技術落地過程中永遠都伴隨著妥協與讓步,那些不完美或許才是自動駕駛的真面目吧。

撰文:白楊

編輯:大吉

這些也值得讀

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛

大疆車載:不依賴鐳射雷達、高精地圖做自動駕駛