大疆车载的智驾野心,都藏在这套7000块钱的方案里-pg电子官方网址

2024-04-03 17:39:22 作者:

  在金庸的武侠世界,真正的顶尖高手从不依赖神兵利器,而是仅凭浑厚的内功就能做到“飞花摘叶,皆可伤人”。譬如修炼降龙十八掌的乔峰,精通少林72绝技的扫地僧……

  在如今这个群雄并起的智驾江湖,也有一家内功深厚的智驾企业被誉为智驾扫地僧。它不是依靠堆硬件,而是通过修炼顶尖算法来达到智驾的至高境界。它就是位于深圳的大疆车载,在行业纷纷堆激光雷达和芯片的时候,它却毫不跟风。硬是用一套7000块钱的纯视觉无图方案落地了全国都能开的城市智驾。

  「7 v 100 tops」,这个硬件配置和当下动辄数个激光雷达 成百上千tops算力芯片的友相比并无优势,甚至略显简陋。但就是在这套并不优越的硬件上,大疆车载实现了媲美华为、小鹏等智驾第一梯队玩家的能力。

  事实上,早在今年3月份的电动汽车百人会上,大疆车载负责人沈劭劼就曾宣布,大疆车载要用这套极具性价比的智驾方案实现“智驾标配”,把全国都能开的城市领航下放到15万甚至更低价格的车型上。可以说,这套7000块钱的智驾方案里藏着大疆车载一统“智驾江湖”的野心。

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早期体验版靠谱但还不够惊艳

  与一些把“自动驾驶当广告学”的企业不同,大疆车载向来低调到神秘。早在2022年大疆车载用环视鱼眼相机做行车,甚至能用16tops的算力做记忆泊车,落地在8到10万的小车上。其第一次小试牛刀是在去年9月发布的云朵灵犀版上,仅用「7 v 32 tops」就实现了高阶智驾,令业界侧目。

  不过大疆车载并未止步于此,仅仅半年后,就又发布了7000元的「7 v 100 tops」智驾方案,不仅不依赖激光雷达,而且也摆脱了高精地图,可以做到真正的无图城市智驾。值得一提的是,32 tops方案是基于tda4 vh的域控制器,而100 tops方案则是基于高通sa8650平台域控制器。更巧妙的是,这套方案可以直接在「7 v 32 tops」上通过更换域控制器和升级算法而来,一拔一插就行,接口的接线都是一样的。

  3月30日,在大疆车载「成行平台」开放日上,媒体们提前体验到了这套智驾方案。此次试驾的云朵灵犀版是基于量产在售的「成行平台」7v 32tops基础版配置,通过更换域控制器改装而来,一举让这辆售价12~13万元的家用车获得了城市领航的能力。同时大疆车载官方也强调,目前体验的只是早期体验版,接下来几个月还会继续优化迭代。

  开放日当天,大疆车载提供了一条超过10公里的试驾路线,道路交通情况比较复杂,不仅车流量大,超长超大路口/错位路口多,而且要经过施工改道路段。

  体验中,7v的城市领航可以较好地完成红绿灯识别应对和无保护左右转。在无车道线的路口左转时,7v的城市领航能提前选择左转车道,在绿灯后谨慎观察同向车流的状态和速度,有一定的博弈能力准确转弯进入车道,还能礼让线上的行人和非机动车。在右转专用道可以较好地应对横穿的行人,提前减速。此外,还能够应对相对复杂的情况,比如应对前方占道缓行或者逆行的两轮车,应对加塞车辆,也可以在前方拥堵排队时选择排队较短的车道。

  尽管当天的表现已很不错,但由于还不是最终的量产版本,细节上还有待优化。比如无论是路口还是跟车,加减速都还比较急促。在处理右转专用道旁有街边停车这种情况时,偶尔会出现无效的变道或者绕行。

  总体而言,此次试驾的「7 v 100 tops」城市领航功能,基础能力已经完备,在没有特别复杂的突发情况下,能够无接管地跑完试驾路线,城市领航所必备的各种场景都已经有应对的能力。

  “靠谱,但还不够惊艳。”这是当天试驾给人留下的印象。在与大疆车载的工程师交流时,他们表示,对于体验问题的优化和迭代是未来两三个月的重点工作,同时新域控上应用的大模型与先进算法也会不断升级迭代。预计到今年下半年正式量产时,「7 v 100 tops」的城市领航会超出预期。

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为何是「7 v 100 tops」

  除了试驾表现令人印象深刻,大疆车载「7 v 100 tops」方案最大的特点则是价格极低。与动辄数万元的其它智驾方案相比,7000元的价格堪称白菜价。

  为何大疆车载要把价格做到如此之低?「7 v 100 tops」又是如何做到出色的城市智驾能力的呢?

  需要说明的是,“7v”指的系统有一套前视8m的惯导双目(两颗摄像头),加4颗环视鱼眼摄像头以及后视单目,一共“2 4 1”7颗摄像头。另外毫米波雷达、超声波雷达都可以选装。当然,大疆车载还提供更高阶的「10v 100 tops」方案。

  大疆车载工程师表示,7v是在过去几年积累当中总结出来的能够平衡性能和成本的智驾最优解。这套惯导双目与“激光雷达 相机 定位控制器”相比,不仅价格仅相当于后者的几分之一甚至十几分之一,而且可以近乎实现100%同样的功能,在正常场景绝大部分的case下的鲁棒性也非常强。

  从感知范围上来看,鱼眼 双目的方案能够实现全向bev的3d感知。前视双目一般fov视野是100度的范围,另外对于比较远的障碍物,还可以提供30度fov小的视野范围内的道路感知。基于这样的感知,在高速上即便车速开到130km/h的速度也能够提前识别到远处的车辆或者静态障碍物。

  值得一提的是,类似于人的眼睛,双目能够直接感知到障碍物的深度,而且有更强的边角场景的泛化能力。双目系统的难点在于它的标定很难做,不过大疆车载的工程师们这几年已经解决了这些问题。他们有高精度双目的外参标定,包括双目在线自标定技术,所以基于这套双目系统可以做到不用激光雷达也可以识别到路面上99%的障碍物。

  对领航辅助驾驶里的主动变道,大疆车载则是通过鱼眼来实现。4个鱼眼能够提供环视360度3d的bev感知,感知范围60米,大概覆盖到车左右相邻两个车道静态的道路感知以及动态的车辆感知。这样就可以保证变道时的安全性。作为对比,传统方案则是基于侧视单目做一些变道和周围路况的识别,大疆车载是全球首创用鱼眼来做高阶智驾功能的供应商。基于算法实际上不用4颗侧视相机也能实现高阶的领航功能。这个技术已经迭代到了第二代。

  后视单目的作用就比较简单,主要是在高速领航时,及时识别后方快速驶来的车辆,确保安全。

  与工程师交流得知,10v的方案相比7v方案会在两侧增加两颗侧视单目,作用是为了提升侧向感知距离。这样在城市过路口或者做一些比较复杂工况下能够更早的识别到一些横穿车辆。此外,10v还有一颗单目摄像头是前视长焦摄像头,可以检测到更远距离的红绿灯以及更早地识别路口。

  当然,要让如此“简陋”的硬件发挥出“堆料豪华版”的智驾能力,对软件的要求则是成倍提高。对于大疆车载来说,这显然就是他们的内功。

  就比如他们引以为傲的8m惯导双目视觉技术以及在线局部高精度地图技术,包括众包语义建图以及两个全球首创全向鱼眼深度感知技术和基于环视鱼眼及双目全向bev 3d检测技术。除了感知技术,在定位地图里也有多传感器融合的全场景定位技术。包·括去年量产的平台上第一个基于nn的预测模型,以及在成行平台上把整个决策、规划算法做了全新升级:osp 开放空间决策规划技术。值得一提的是,这个算法有别于上一代或者业界经典的决策规控链式的结构,它把搜索、优化、后决策一起做了一个开放空间的决策规划技术,这个技术可以做到不太依赖于车道线也能比较好的做合理的决策规划。

  大疆车载工程师介绍说,高通sa8650平台上可以跑transformer,因而可以用更大的网络做更多的事情,包括上面会有感知、预测、决策大模型,以及基于双目的occupancy network技术。最后还有数据驱动的道路拓扑检测和基于数据驱动的决策技术。现场,高通技术公司产品市场高级总监艾和志发表了演讲,并盛赞了「成行平台」的开发能力和工程落地能力。

       得益于大疆车载极致的软硬件优化能力,据悉能节省50%-90%的芯片算力。比如在2023年量产的车上用32tops的算力就实现了bev的全向感知,而在传统认知上要200多tops的算力才能实现类似的事情。

  在大疆内部,他们希望通过强视觉在线感知,减少对高精度地图和激光雷达的依赖,量产包括城区记忆领航在内l2 高阶智驾功能。工程师给媒体们展示了在线局部高精度地图感知技术,据称这是大奖车载能够实现无图高速辅助领航的核心原因。

  工程师表示,在这项技术的加持下,在一些高速场景,抓到比较难的没有明确道路结构的case也能够比较好的感知到路面的情况。基于在线推理能够知道这个地方是要下匝道或者做一些分合流的事情。官方宣称,基于这套bev的感知加标准的导航地图,就能够支持全国所有高速路领航辅助。只要导航app能够开到的地方,结合在线感知,就能够模拟人类司机推理它的道路结构。因此不存在开城的说法,毕竟场景可以直接泛化。

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另辟蹊径的“激目”系统

  尽管「7 v 100 tops」和「10v 100 tops」这两套方案已经能实现城市智驾,但大疆车载的雄心显然不止于此。在沈劭劼首次在百人会上公开“激目”系统后的一个月内,媒体们就零距离接触了这套系统。

  “激目”是将一对大疆车载独有的惯导立体双目,一个长焦单目以及一个激光雷达创新组合起来的车规级集成一体式传感器。

  开放日上,大疆车载的工程师直言,市面上有不少智驾方案是带激光雷达的,但一颗激光雷达至少3千块钱成本,两颗就算6千。它有没有发挥出对应的3千、6千块产品体验的增量?现在大部分其实是并没看出太大的区别。

  如何避免没用好激光雷达又投入不小的成本?大疆车载的做法是把前面感知所需要的传感器集成到一起变成一个视觉和激光雷达一体化的系统。

  官方宣称,“激目”系统在成本降低30%~40%的前提下,可以实现100%性能表现和功能替代。此外“激目”系统可整体内置于车舱内,不仅可以避免雨水、脏污等环境影响,而且降低了综合装配成本,为整车造型减少了工程难度。

  相比于传统的分离式传感器方案,“激目”系统有“前前融合”的优势。前融合指的就是数据层面的融合,后融合就是结果层面的融合。“前前融合”就是更往前一步,在硬件设计的阶段就把这两种传感器做一个融合的考虑。

  这样做不仅集成化程度更高,而且更有利于时间同步和空间同步。比如前融合的前提要做数据对齐,实际上就是时间和空间对齐。时间对齐就是两个传感器得保证它是同一个时刻捕捉到环境的图像或者信号。空间对齐是指两个传感器在不同的位置,需要知道它们的相对位置,把这两个传感器的坐标系对齐,把它们转换到同一个坐标系下,比如图像信息和点云信息是能够对齐的。

  “激目”系统的集成式的设计,时间同步可以做到微秒级大概几微秒的量级同步误差,而常见的方案同步误差一般是毫秒级的。

  空间误差实际上是常说的外参标定,两个传感器坐标系怎么标定相对的位置关系。如果传感器是分开安装的,标定一般涉及到三个环节,一个是在整车的工站,传感器装到车上时在工站里产线里要标一次;二是量产卖车了,车在行驶过程中有些变化,振动、温度,外参的变化所以这个时候需要在线标定;三是售后标定,这个车去维修或者更换零件后还得再标一次。

  工程师强调,这些标定如果做不好,这两个坐标系外参的误差会比较大,误差导致的影响比激光点云投到图像上就投不准,可能会有些偏差,后面算法也会累计误差。

  由于是集成式设计,“激目”系统只需要做一次标定,因为它就是一个传感器,里面相机跟激光之间是一个刚性的连接。所以对齐精度可以做得非常高,会比传统做法高一个量级,甚至做到压象素的对齐精度。

  此外,“激目”系统实际上也是中央域控的激光计算架构。工程师介绍说,常见独立的激光雷达单品,它里面不仅有光学硬件的零件,还有计算芯片,需要专门的处理芯片去处理光信号,把它转换成点云,这个算力可能也不小。“激目”系统把里面计算处理芯片去掉,把计算放在智驾域控制器里面,把激光的原始回波信号直接发到智驾域控制器里做计算,把它转换成点云,并且原始数据层面就可以和相机的数据进行融合处理。

  这样做的好处就是,第一节省了端侧传感器端的专用处理芯片,除了降低成本,还可以把功耗重量体积做到最小。此外有利于数据层面的融合。回波信号和原始图像的data会一起发送到智驾域控里,做整个data层面的融合。对于激光里要解决的噪声及串扰问题,过去的激光单品是自己用些信号处理手段,比如压制一些噪点,过滤做些滤波操作。但如果和相机做个融合处理,就可以利用相机图像非常丰富的信息去掉这些噪点或者串扰问题。最后一个好处是ota更方便。因为激光雷达的处理软件挪到智驾域控制器里,智驾软件升级的时候也会一起升级激光处理软件算法,而传统的激光雷达单品一般没太大动力去更新ota软件。

  相较于当下的纯视觉方案,加入激光雷达最大的收益就是纵向安全性。因为原本已经有双目点云,激光雷达也可以输出一个激光点云。激光点云很稀疏,但是测距很准确。双目点云很稠密,但是测距精度肯定不如激光。利用算法做“前前融合”后,就可以生成一个又稠密精度又高的点云。这对于提升城区密集车流场景、高速场景以及夜晚场景的行车体验,降低接管率都很有帮助。

  大疆车载官方表示,“激目”系统是为未来l3等级自动驾驶的异构冗余域控提供的传感器pg电子官方网址的解决方案,内部预计2025年可以实现量产。

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后记:大疆车载的第一性原理

  在外界看来,大疆车载总是透露着一种与实力不匹配的低调,就像那位隐居藏经阁的扫地僧。不出手的时候甚至都没人会注意到他,可一旦出手便是惊天动地。

  尽管涉足智能驾驶研究很早,但大疆直到去年3月在电动汽车百人会上正式发布成行平台,发布时还叫做全新一代pg电子官方网址的解决方案,在7月份才定名「成行平台」。而到今年这次活动,才简单对外公布了logo。作为一群理工男,他们似乎不太务虚,更愿意勤练内功。

  在发布会上,大疆车载市场负责人谢阗地阐述了logo的:“它显示的是在各种各样的前进道路上,驾驶员,或者前视的传感器看到的景象。我们希望可见的每一条路,智驾都能成行。同时,这个logo和大疆车载特有的立体双目实际装车的外观相近,也体现出了大疆车载的外观特点。”

  简单直接。这是大疆车载给外界留下的风格标签。这样的风格也体现在他们的智驾方案上。比如当外界以为他们是风头正盛的“纯视觉派”时,他们却做了一个包含激光雷达的“激目”系统。对此,他们给出的解释是,用什么传感器对他们来说不是一个选择题,他们更多会从整个产品体验的角度来考虑加一个传感器时,能给用户带来什么样的价值,以及付出的相应的成本是多少。

  简单来说,就是用最直接简单的办法来解决本质问题。这和马斯克倡导的第一性原理不谋而合。

  在大疆车载看来,只要能达成“智驾标配”的结果,什么门派的“武功兵器”都可以用,没有趁手的就自己开发一个。

  这似乎也暗合了他们的logo——所见的每一条路,都能成行。

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