硬件成本 6000 元打造的辅助驾驶,能做到多好用?

硬件成本 6000 元打造的辅助驾驶,能做到多好用?

首页模拟经营极限驾驶3D游戏更新时间:2024-07-31

2022 年在多重因素的推动下,智能驾驶系统真正迎来「上车」大爆发。 工信部数据显示,今年上半年 L2 级辅助驾驶乘用车新车市场渗透率达到 30%,同比增加 12.7 个百分点。

以往,智能驾驶被视作特斯拉、蔚小理等新势力车企的代名词,而如今,智能驾驶正逐渐成为汽车标配。

这一转变背后的原因不难理解。 当汽车智能化成为共识,越来越多的传统车企通过自研或与自动驾驶公司例如百度、毫末智行、华为等展开合作,开发具备 L2/L2 功能的产品,以适应新时期下的竞争

此时,智能驾驶功能「上车」不再是稀罕事。

如何低成本、高效率地获取车辆大规模上路行驶过程中的高质量、高价值数据,用以迭代技术,开始成为各玩家之间实力比拼的焦点,大疆的岀现,更让这赛道热闹起来。

01信马由「疆」

近期我们受邀体验了大疆车载(下面简称:大疆)自研的辅助驾驶系统:「灵犀智驾系统」。这也是大疆第一次将自研智驾系统的实际功能表现带到用户面前。

简单介绍一下这套系统:

「灵犀智驾系统」是大疆车载自研的一套智能辅助驾驶系统,量产版首次搭载在五菱的新车型 KiWi 上,其最大的特点是大疆设计了一套通用的软件架构,在不同车型上根据车辆需求可以裁切硬件。

结果是,可以实现「覆盖 0 至 80 km/h 速度区间」和「覆盖 0 至 130 km/h 速度区间」的两种模式。

反应在场景和功能上则是两个点:一,大疆可以提供一套标准化的 L2 级辅助驾驶系统;二,也可以实现高速领航和城区领航辅助驾驶这类高阶智驾能力。

通过对硬件的裁切可以满足绝大部份车企需求,以 KiWi 为例,大疆智驾版价格可以下探到 10 级别。

先说两个观点:

整个过程中,我们大致体验了这些功能:

需要说明 KiWi 搭载的还是一套基础的 L2 系统,产品虽然能覆盖的场景是高速、城市道路,但区别在于相比领航辅助驾驶,KiWi 身上这套灵犀系统只能做一些基础的横、纵向控制。

变道极限

拨杆变道(常说的打转向灯后自动变道)已经超越了一般 L2 的能力范围,而 KiWi EV 的拨杆变道还要超越诸如造车新势力的智能变道水平。

它能根据要并入的车道情况,进行 15km/h 的加减速,简单说就是,系统在执行变道的过程,模仿了人类在变道时喜欢加点油门快速变道的逻辑。

过弯能力

过弯能力是考验一套系统的感知、控制能力强不强的重要场景。

优点:

缺点:

LCC 和 ACC

KiWi 的 LCC 可以将车辆保持在车道中间,而且在过弯,不管是大曲率弯还是小曲率弯都不会出现偏左或者偏右的情况,在开启辅助驾驶后的方向盘锁止的扭力适中。

ACC 的跟车能力很丝滑,不管是识别前车减速还是时间静止的前车减速,两个词:「快速」和「丝滑」。

ACC 的细节不足,跟车起步时的时间会出现不一致的现象,比如一段拥堵路段前车不变,车道不变,都是停车起步,前车车速几乎相等,后车的跟车距离会出现被大幅拉开的现象。这就会导致前车跟车时容易被加塞。

前车加塞处理

体验 KiWi 的这个功能真的是痛并快乐着,先说快乐,辅助驾驶经常被吐槽的主要原因之一就是:

一,如果在拥堵时间跟车的反应速度不够,前车加速的话很容易拉开和后车的距离,此时,如果外车加塞就很容易。

二,当车速处于 60 km/h 的匀速行驶时,外车加塞的话,后车如果识别不到加塞车辆就会出现危险。

工程师表示:加塞处理的舒适性一部分和双目立体视觉的应用有关,双目对前车/障碍物识别的准确率和测距精度都比较高,所以系统有比较强的信心来做舒适处理而不是频繁刹停体验的连续性

由于我们体验的这系统没有高精度地图,所以它不像小鹏、蔚来或理想的系统一样,在部分高精度地图信息丢失或者不准确的路段,会突然出现接管提醒或者直接退出的情况,系统体验的连续性非常好。

除了红绿灯路口的处理外,系统在城区道路上跟在高速路段上的使用一致。

总体则是,在城区低速拥堵的路况下,大疆的系统处理得非常老练,先缓刹一脚,但没有刹停,前车挪动后很快能跟上;在高速路况下,这套系统也有车道内避让大货车或者一些小障碍物的功能,主观感受系统的横向摆动幅度更小、更缓。

体验下来大疆的这套系统在整个过程中的体验连续性、一致性很好:

大疆这次以不到 6000 元的成本实现了自适应巡航、车道保持、拨杆变道等功能,而且体验过的人都给与很高评价,那么别家能不能向大疆的体验看齐呢

02业内现状

说到大疆智驾,不得不提当前行业现状,这意味着将来的市场天花板与发展趋势。

高工智能汽车研究院监测数据显示:

2022 年 1 - 7 月中国市场(不含进出口)乘用车新车交付上险 1063.22 万辆,其中,L2 级智能辅助驾驶标配搭载上险 283.89 万辆,同比增长接近 70%(按照销售口径统计,再加上一部分车型的选装,可能接近 300 万辆)

其中,在行车部分,除特斯拉、理想、小鹏三家为系统自研(硬件来自第三方供应商)外,其余排在前十的供应商仍为传统外资 Tier 1;其中,电装、博世、采埃孚排名前三位。

目前由 Tier 1(一级供应厂商)提供的主流单目 ADAS 方案中,Mobileye 依托其高性能产品方案主攻中高端市场,博世则以低成本抢占市场,在国内市场表现不错,但有下降趋势。

事实上,Mobileye 主导的 ADAS 赛道,已经很久没有出现曾经那样令人惊艳的技术突破与跨越,以 6 大安全功能为底色的框架基本没有突破式创新。

200W 像素的感知使 ADAS 创新性也遇到了瓶颈:安全性的上限无法提高。

例如当前的主流 ADAS 在行人等小目标检测方面得分一直很低,美国汽车协会对曾经对进行的 AEB - P(指适应行人的 AEB 功能,AEB - P「比 AEB 难一个数量级」)测试中,在夜晚成人过马路的情境下,辅助功能能几乎完全失去作用。

原因是多方面的 —— 狭窄的视野,不高的像素都会大大增加检测功能的不稳定性,核心依旧是对视觉检测能力的稳定性诉求。检测功能能一旦出问题,AEB 作为安全性的最后的护城河,就无法启动,发挥应有的作用。

200W 像素的单目感知方案难守易攻。在市面上已经拥有了更广阔的选择的情况下,性价比优势也开始变得微弱:虽然系统的智辅助驾驶系统足够成熟,但高级别的车厂,开始自研 ADAS 功能,通过自研实现软件算法上的突破

传统的 1V1R 方案配置需要配备一个摄像头,一个雷达,更复杂的可能还会上三目、多目的多个摄像头配置。方案中普遍安装 150W 像素摄像头,对功能提升有限,极易造成装备冗余。

此外,对于普通中低端车企来说,花费数千元安装只有预警提示的 ADAS,对于利益空间的压榨也容易让价格敏感车企感到犹豫

另外以特斯拉、蔚小理为代表的造车新势力开始了从高速 NOA 到城市辅助驾驶的探索,激光雷达甚至成为部分车企标配,高算力平台与高规格传感器更让造车新势力卷岀了天际。

而以百度、华为、Momenta 为代表的新进 Tier 1 也各自探索,不过都以高速领航或城市辅助驾驶为主打,现阶段甚至没有大规模量产,而大疆作为新进 Tier 1 的一员,一亮相就以其独特的定位独树一帜。

仔细分析大疆与其他新老 Tier 1 最大的不同发现是其产品定位,与博世相比,大疆更具有产品思维,大疆虽然成本相比传统 1V1R 有所增加,但是其体验却是越级的,比单点功能开发更符合用户体验需要。

与新型 Tier1 相比,产品定位更加明显,大疆 D80 与 D130 两大产品系列对标其它公司的行泊一体产品,而且 D130 相比 D80 升级高速 NOA。

也就是说,相比其它公司大疆对城市快速路更加重视,单独优化。

03为什么大疆体验这么好

说到单独优化,以辅助驾驶比较领先的造车新势力作为对比,现在即使像小鹏作为新势中辅助驾驶体验最好的一家,依然拉不开体验差距,没有宣传上的差异化,以至于不得不去卷城市辅助驾驶赛道,而作为 NOA 子赛道的城市快速路,即使一直在优化,也会因为投入优先级问题在专攻城市快速路赛道的大疆面前打成平手。

KiWi 灵犀智驾的硬件:

最主要的是大疆的硬件要求与成本相比新势力差距太大,新势力体验超过大疆是应该的,体验不如只会更加凸显大疆的独特之处。

如果说专注打磨单一场景是产品定位层面的田忌赛马,那么其独特的技术优势是其能够如此切入市场的矛,来自无人机行业的优势更是不得不提。

大疆车载两大能力优势:一,智能系统开发多年的积累和沉淀,有着千万级别出货的研发量产能力;二,是软硬件供应链高度垂直整合能力。

KiWi 身上这套灵犀智驾系统,在传感器的应用上并不豪华,甚至可以说将成本压缩到了极致,对于整个行业都在「卷」硬件的压力下,大疆表示:

工程开发其实要和用户体验分开看,不管什么架构的系统最终的目标都是为了给用户一套「安全好用」的系统,所以,我们并不是所为了压缩成本而设计硬件架构,而是基于这样的硬件架构能不能给用户更好的体验,至少是要比市面上的同等方案体验要好,这才是我们系统设计的逻辑。

而采用 200 万像素双目立体感知摄像头,是因为它拥有对距离和深度的感知能力够强,除了能精确识别动态、静态目标与道路元素外,它还能获得任意类别障碍物的关键点云深度信息,有效降低漏检率。

所谓的任意障碍物是指:系统不需要知道障碍物具体是什么,只需知道前方有障碍物,识别到并且减速躲开即可

而单目方案,想要识别静态障碍物就需要加入额外的传感器数据,这在做算法融合的时候又会遇到异构架构不同传感器精度差距过大的问题。

总结则是:

单目只有在移动的情况下推测深度,可信度并不高。

双目立体视觉最常用的方法,但是其实是无法得到阴影位置的深度信息,即左相机可看到但右相机看不到的地方是不可能知道深度的。当前添点的方法都是通过类似插值的方法推测来的,不是真实值。

三目以中间相机为基础可以去掉这些阴影。单个像素点的视差可以多次计算,使误差可以很小。也可以使亚像素视差更可信。

但是相对来说三目的计算量至少是双目的 2 倍,但是对视觉算法而言连 5 帧都到不了就没什么用了。

从计算量的分配来说,三目相比双目也是不划算的,三目和双目跑同样的算法就要加一倍的运算量。而如果把这一倍的运算量来提升立体匹配算法,就可以看到更细小的物体或是更清晰的纹理,甚至可以达到和三目同样精度。

所以装上了双目立体视觉方案,并不是意味着就可以精确有效的做深度感知了,因为双目立体视觉有两个主要的是技术难点:一,高精度标定难;二,对算法对算力要求高。

它是基于两幅图像通过模拟人眼视觉的方式,由两个视点对同一个物体进行观察。

具体是由不同位置的两台相机(或一台相机经过旋转和移动)对同一场景进行拍摄,然后通过三角测量的原理来计算空间点在两幅图像中像素间的视差,根据视差来恢复目标物体的深度信息,最后可以根据深度信息来恢复物体的三维形状。

因此,需要对齐像素坐标系与世界坐标系之间的关系,这一过程就是标定。而这一系列的标定需要非常大的算力支持,但比较意外的是大疆这套系统的算力也就 20 TOPS 左右。

用这样的算力,来驱动双目立体视觉方案,并且还能达到这样的能力,为什么是大疆?

这就要从大疆的无人机技术讲起,无人机需要通过摄像头自主完成避障、悬停、跟随等飞行任务,本质上这和智能汽车需要的能力几乎一致,都是让设备从 A 点安全到达 B 点。

大疆早在无人机产品上就研发了在线自标定技术,可以通过实时拍的图像自然特征以及语义特征,在线重新计算左右目正确的位置关系。

这样的算法积累让大疆在车端算法研发时,有了巨大的经验积累,主要有几点:一,对目标物的识别;二,算法的优化能力;三,软硬件的匹配关系。

可以说,在无人机领域的算法能力积累,奠定了大疆智驾系统以视觉感知作为系统的底子的基础。

除了双目视觉,大疆还加入了环视鱼眼摄像头,业内常把环视鱼眼用于泊车功能,而大疆自研了一套高精度 3D 物体检测算法,将其同时应用在行车场景中,可支持鱼眼和针孔相机模型,满足侧向车辆、VRU 检测需求,支持变道、超车等横向功能。

其实这也是行泊一体方案的一种。

基于双目视觉的在线强局部感知,包括视觉惯导融合定位技术 VINS、双目 BEV 车道线检测技术、双目 3D 物体检测技术以及可通行区域/障碍物检测,深度学习和几何结合的稠密深度估计和在线重建

系统可准确估计车辆位置、朝向、形状,可检测车轮等精细化部件;支持打车、异形车、遮挡车、截断车等非常车辆识别。

也能以更高精度检测大曲率弯道、上下坡场景车道线,使得车道线横向误差更低,车道保持能力更强;还能支持丰富的道路语义元素检测,可实现如分叉/合流、路沿、安全岛等城区复杂道路结构的检测。

这就是上面我们说大疆可以可以过大曲率弯的技术体现。

这些优势才是大疆能够在产品定位层面田忌赛马的原因,与新势力比成本,与 Tier 1 比体验,这得以让大疆顺利切入智能驾驶赛道,而且出手不凡。

04市场到底需要怎样的辅助驾驶

写到这里,也带着一些自己的思考谈下我对市场需要怎样的辅助驾驶谈谈看法。

首先就目前的 L2 渗透率而言,大部分车企依然以 1V1R 方案为主,前面提到该方案技术迭代停滞,而其体验由于感知限制也没了优化空间,而以大疆为代表的行泊一体方案在成本可控的前提下提供了更丰富的功能,体验更是相比传统方案更上一层楼。

相信经过市场的教育,行业内都要回答一个问题:是传统的车道保持功能重要,还是场景高速领航更重要?

就目前而言,我认为供应商应该把深度打磨基础辅助驾驶能力作为重点,用来替代传统 1V1R 市场。

高速领航辅助驾驶在新势力车型上已经应用,它们又去卷下一个赛道,对于它们而言不得不卷城市辅助驾驶,这是整车汽车打造产品中的一环。

但是对于供应商而言,高速辅助驾驶也好,基础辅助驾驶驾驶也好,都是侵蚀传统供应商市场,因此应该把精力放在深度优化使用体验上。

不管是大疆还是新势力,作为消费者而言,需要的都是使用体验过关的辅助驾驶,而不是眼花缭乱的技术 PR,至于谁更好用,相信市场会给出答案。

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