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首个全融合高阶智驾系统发布,高阶辅助驾驶进入“内卷时代”

圆周智行 圆周智行 2023-01-05

8月26日,成都车展上,飞凡R7首次亮相了自主研发的全融合高阶智驾系统——RISING PILOT。


官方对它的介绍如下:“RISING PILOT的Full Fusion全融合算法,将前融合组合、多任务、多特征网络、深度神经网络输出的探测结果,与后融合多个传感器独立输出的探测结果进行综合比对,实现前融合和后融合的混合融合,通过三重融合在毫秒级内完成一系列自动驾驶动作。”



那么,什么是全融合、有什么技术亮点……本文将对这些问题进行系统性梳理。


何为全融合智驾系统


在理解全融合智驾系统之前,我们需要先了解何为高阶辅助驾驶(由于高阶辅助驾驶是自动驾驶的初级阶段,以下统称为自动驾驶)的融合。再向上推演,我们需要知道自动驾驶的运行逻辑。


以自动驾驶的行为逻辑向上反推。车辆处于自动驾驶状态行驶时,如果路上突然出现一只狗,系统需要快速感知并且识别,然后在极短的时间内做出决策。


那么,做出这个决策的大前提是,感知系统必须准确感知当前环境信息。这就来到了本文的重点,传感器是如何进行环境感知的?


在自动驾驶里,业内主要有纯视觉,以及激光雷达两种技术路线。目前除了特斯拉,大多采取采取“激光雷达+摄像头+毫米波雷达”的组合方案。但是,摄像头和激光雷达、毫米波雷达由于工作原理不同,搜集到的信息也不同。所以,需要对他们收集到的信息进行融合,才能对当前环境进行准确判断。


这就牵扯到了文首提到的信息融合问题,主要包括前后融合两方面。


前融合指的是,将不同传感器搜集到的原始信息直接输入系统,然后对原始信息进行融合,输出当前环境的语义信息。比如摄像头搜集到很多光子信息,而激光雷达收集到的是点云信息。将这些原始信息都输入系统能够对语义信息有更准确的判断。但缺点是,冗余性不够,出错的概率更高,因为系统只识别一次。


后融合是指,每个传感器先各自生成当前环境的语义判断,然后输入感知算法系统,系统对每个传感器生成的画像进行融合。它的缺点是去除了很多原始信息,对当前环境的语音信息描述不够清晰;优点是,每个传感器都会生成一遍对当前环境的判断,然后再逐一融合,准确率更高。


后融合是目前业内比较常见的融合方式。


飞凡汽车的全融合提到了“三重融合”,我的理解是系统先进行一遍前融合,然后再来一遍后融合,将二者进行一次融合,最后再与单个传感器感知到的信息逐一比对,校正,得出一个综合结果。


可以理解成一道题作两遍,检查一遍,确保准确性。详细的视频解读如下:



当然,这也对系统的硬件及软件算法都提出了更高的要求,我们会在下文重点介绍。


全融合的要求更高


如上文所言,全融合相当于对环境语义信息融合两遍,比对一遍。但自动驾驶决策需要在电光火石之间,也就是要保证系统的实时性。


何为系统的实时性?


举个自车识别前方障碍物减速的例子。假设车辆从识别障碍物到刹车的时间是300ms(根据安全刹车距离反推),传感器识别融合,决策,执行的时间分别是100ms。如果融合占据的时间足够多,那执行时间就会被迫后移。那么,在同等的安全距离下,比如都是200米开始进行识别动作,就容易发生事故。


解决办法是增加传感器硬件质量,提高感知距离;或者提升软件算法能力,让系统算的更快,融合更快。留给执行更多时间。


官方资料介绍。飞凡R7搭载33个感知硬件,包括全球首发量产的LUMINAR 1550nm激光雷达,国内首发量产采埃孚Premium4D成像雷达,探测距离可达350m;以及800万像素摄像头、增强版远距离点云角雷达、高精度地图等。


官方并没有给出以上传感器的详细技术资料。我们从外界媒体处找到的资料如下:


LUMINAR激光雷达采用1550nm波长技术,10%反射率下最大探测距离250米。FOV视场角分别是120°×60°,角分率是0.06°×0.06°。


800万摄像头业内的水平基本都差不多,探测距离和像素都是固定数据,主要是为了前视远距离探测。


整个感知套件中,我觉得有必要重点提一下的是,R7带来了4D毫米波雷达。背后的的供应商是采埃孚。


我不确定这是不是国内乘用车首次搭载4D毫米波雷达。之前有媒体报道极狐阿尔法S HI版搭载了华为的4D毫米波雷达,但是官方并没有相关资料流出。


为什么要提这个事,因为4D毫米波雷达对整个感知系统会带来不小的增益。官方资料介绍介绍,它提升了静态障碍物的检测能力及应对雨、雾、雪、粉尘等极端天气的探测性能。


4D毫米波雷达具备成像能力,可以很好的辅助激光雷达,并且它还具备检测物体位置的功能,可以更好地服务于辅助驾驶系统。


在整个中央大脑上,这套系统用的是英伟达Orin X芯片。这个大家并不陌生,7nm工艺,254 TOPS算力算得上目前量产自动驾驶芯片的最高水平。


综合硬件水平来看,R7的数据在业内是中等偏上水平。



如何评价RISING PILOT


汽车市场的观察角度向来都是一分为二,技术上车是一方面,大规模市场验证又是另一方面。尤其是日新月异的智能化技术推对汽车的改变。


飞凡汽车背靠上汽集团,有足够资金与技术实力去尝试更多可能。这是其优势所在,但新技术需要时间的积累和沉淀,并非一蹴而就。


回到飞凡的自动驾驶软件系统来看,前期需要不断的数据喂养来保证系统的流畅性,目前飞凡只能通过外力来完成。此外,企业需要搭建数据库来保证智能汽车的不断进化。而这些都不是短期内能够完成的工作。

 

这或许也是某一方面的原因,为什么上汽旗下的高端品牌智己采用Momenta的自动驾驶软件系统,而不是自研,因为后者在这方面已经有了不错的积累。长期看,上汽的灵魂论肯定倾向于核心的技术自己来,但是短期内,为了更好的用户体验及品牌典型,采用更成熟的软件系统显然是更明智的选择。


我认为,RISING PILOT给业内带来了两个首创。


第一个就是上文提到的全融合技术。这是业内为了自动驾驶安全在软件系统创新上的又一尝试。


此前,Mobileye和集度都发布了感知层面的双冗余系统。


RISING PILOT的另一个创新是可自主调节的MY PILOT功能。它可根据车辆实际行驶的环境条件和用户选择,让用户在舒适、标准、运动等多种智驾风格间切换。如在车辆较多且车辆行驶普遍较快的高速路场景,用户可调高安全的权重,选择舒适模式,减少变道行为;如在光线较好且车辆较少的高速路场景时,用户可调高效率的权重,选择运动模式,在保证安全的前提下增加变道超车等。不出意外的话,我认为这也会是未来的市场大趋势,把主动权交给用户。



可以说,业内在高阶辅助驾驶层面已经进入深度内卷时代。飞凡R7的自动驾驶性能到底如何,不着急下结论。官方表示已经完成RISING PILOT高速领航辅助测试,该功能也将随着飞凡R7的上市一同推向市场。计划9月下旬上市,10月下旬开启交付。到时候看实测表现。


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