大疆的低成本高階智能駕駛方案詳解

最近大疆智能駕駛搭載十萬元級的五菱云朵上市，提供高速，城區(qū)真“無圖”領航輔助，記憶泊車，記憶行車等高階智能駕駛的新聞重新擊穿了智能駕駛車型價格的底線；國內(nèi)其他帶有高階智能駕駛輔助功能的品牌，例如小鵬汽車、華為 ADS2.0等，除了硬件配置豪華之外，算力也是上百TOPS起步，但大疆此套采用德州儀器TDA4 32TOPs的方案也將大算力神話拉下馬。

另外大疆車載訂購德州儀器數(shù)百萬顆TDA4芯片的新聞，也讓人不禁遐想這個可以裝配大幾十萬臺高階智能駕駛的量，是要開啟了高階智能駕駛科技平權(quán)的時代。 可以看到智能駕駛開啟普及，而且已經(jīng)不再是高價格汽車的專利，未來智能駕駛將會平民化，價格也趨近大家可以接受的局面。 所以本文將分析下：

大疆的低成本方案大概覆蓋哪些智能駕駛功能

大疆的低成本方案的技術(shù)路線

類似低成本玩家以及趨勢

試圖是探討大疆的低成本高階智能駕駛方案能實現(xiàn)哪些功能？采用什么技術(shù)？玩家以及趨勢。 大疆的低成本智能駕駛方案的功能 根據(jù)大疆官方發(fā)布的信息，大疆將此套低成本智能駕駛命名為「成行平臺」，他通過以純視覺傳感器為主的配置方案實現(xiàn)以下高階智能駕駛功能：

安全相關(guān)功能：

主動安全：包含 FCW、AEB、LDW、LDP、BSD 和 DOW 等多項主動安全輔助功能。 主動安全判斷好與不好有一個比較直觀的標準，就是中汽研的CNCAP測試，但目前為止沒有看到關(guān)于大疆方案的CNCAP測試。

傳統(tǒng)汽車實現(xiàn)此類功能基本上靠前向攝像頭和雷達實現(xiàn)，大疆的雙目實現(xiàn)物體以及距離的識別。但大疆在上面沒有提及RTCA/B交叉路口的碰撞以及LKS等對側(cè)向長距感知能力強的安全輔助功能，可能是忘記還是側(cè)向感知必須雷達來支持？

行車功能：

行車輔助：包含基礎橫縱向自動控制，含撥桿變道、智能避障，人機共駕與路口輔助等功能。

高速領航輔助：在高速/城快道路場景下，含收費站通行、智能調(diào)速、自動上下匝道等功能，支持導航地圖/高精地圖/路線記憶三類模式。

記憶行車：系統(tǒng)記憶用戶示范走過的路線，含自動通過路口、紅綠燈識別、變道、上下匝道等功能。

城區(qū)領航輔助（升級版配置并拓展高算力SoC，可實現(xiàn)不依賴高精地圖的城市開放道路領航駕駛輔助功能）：在城區(qū)道路場景下，含施工道路應對、超車繞行、路口處理等功能，支持導航地圖/高精地圖/路線記憶三類模式。

以上功能都是當前高階智能駕駛行車熱門的功能，之前一直是高價車的特權(quán)，但大疆方案既支持無圖也支持有圖方案。 泊車功能

泊車輔助：包含輔助泊車、智能召喚和遙控泊車三項泊車應用場景。 這個主要基于視覺AI泊車，和高階智能駕駛技術(shù)關(guān)系不大，目前基本上有魚眼和超聲波傳感器的車輛基本能夠?qū)崿F(xiàn)。

記憶泊車：系統(tǒng)記憶用戶示教路線，支持室內(nèi)和室外停車場，包含指定、區(qū)域和探索三種泊車模式。

跨樓層記憶泊車：系統(tǒng)記憶用戶示教路線，支持向上和向下的跨層場景，覆蓋從收費桿到停車位的泊車全功能場景。

以上功能幾乎涵蓋了當前高階智能駕駛泊車所有熱門的功能，而不同的是以華為，小鵬為第一梯隊的高階智能駕駛車型價格都是靠近30萬元甚至以上。 大疆方案優(yōu)秀的地方是沒有使用昂貴的傳感器，以及高算力的高端AI芯片。而華為以及小鵬等都使用動輒幾百TOPs，在跨層泊車，行車等方面都依賴昂貴的激光雷達。 那大疆采用什么方案降低了成本而實現(xiàn)相同的功能？

低成本方案的技術(shù)路線

國內(nèi)智能駕駛的先鋒們在2022年將智能駕駛堆料推向了最高點，那個時間中國汽車市場的智能駕駛比的是誰家用的激光雷達多，誰家用的AI芯片算力高，誰家傳感器多等，智能駕駛系統(tǒng)的BOM成本高達到了大幾萬，甚至智駕系統(tǒng)都可以買一輛傳統(tǒng)的小汽車了。 但是2022年底開啟的汽車價格，讓大家都在冷靜的思考如何做到讓智能駕駛的BOM成本回歸到理性的區(qū)間，讓感知和價格平衡，讓智能駕駛的成本價格下降，成為汽車真正的賣點之一。 對于智能駕駛硬件降低成本方法無非是減少昂貴傳感器，減少傳感器等接收解碼傳輸?shù)刃酒?，減少算力芯片需求，優(yōu)化算法等方法。 所以，首當其沖的就是干掉之前動輒大幾千上萬，目前依然要小幾千元價格的激光雷達，當然激光雷達是個好東西，我們之前文章《通過廣州車展-看自動駕駛激光雷達》中分享過他在3D環(huán)境探測方面是有很多優(yōu)勢，他目前唯一不好的東西就是貴，我可以期待接下來國內(nèi)的第二波激光雷達將在在芯片以及微運動機械方面推動降本。 其次就是從發(fā)布更新速度就拉智能駕駛進城后腿，需要配套定位傳感器，收費還按年收費的高精地圖。 另外就是AI處理芯片，信號解碼解串等芯片在智能駕駛域控中占據(jù)主要成本，當傳感器減少了，意味著輸入的數(shù)據(jù)減少了，那么AI處理芯片，以及信號處理等芯片的需求都減少，所以整個成本才能降下來。 比較大疆和國內(nèi)高階智能駕駛豪華硬件華為，小鵬的硬件可以發(fā)現(xiàn)。

大疆沒有使用激光雷達，也省掉了用來識別側(cè)向前后的4個周視攝像頭，甚至連毫米波雷達都只是選裝。 他主要的傳感器是，800萬像素前視慣導雙目，以及4個300萬像素環(huán)視魚眼攝像頭，1個后視鏡300/800萬攝像頭。 雙目攝像頭可以獲取駕駛環(huán)境的3D信息，這個之前文章《雙目立體視覺的春天來了嗎？》有介紹。3D環(huán)境的信息重要性我們之前很多文章介紹，這里就不贅述了，當然獲取駕駛環(huán)境的3D信息大概還有有激光雷達ToF類傳感器獲取，也有特斯拉強大數(shù)據(jù)算法算力為代表的Occupancy算法《智能駕駛-城市領航輔助必備的BEV以及Occupancy networks》。

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雙目攝像頭當前在以上三種方案中應該從BOM成本，開發(fā)難易程度來講都是相對便宜的，當然相比激光雷達ToF方案從性能和場景來說肯定會有一定的缺陷。 有了雙目感知的3D信息，再加上時序信息就構(gòu)成了所謂的4D場景，從而可以實現(xiàn)傳統(tǒng)雷達可以實現(xiàn)的其他交通參與者的速度，方向等信息。 大疆方案的雙目攝像頭叫做慣導雙目，是將IMU慣導集成一起，其實大疆早在其無人機上有應用，目前大疆車載雙目已經(jīng)發(fā)展到第二代，兩個攝像頭不是固定，雙目自標定算法，還可以調(diào)節(jié)兩個攝像頭布置距離，所以應該在車輛整合方面更加容易隨和。

? 慣導雙目中的雙目攝像頭以及IMU充當雙目VIO，"VIO"指的是視覺慣性里程計(Visual-Inertial Odometry)，它是一種將視覺和慣性傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合起來實時估計設備或車輛位置和方向的技術(shù)，可以用于在室內(nèi)、室外等環(huán)境中進行定位和導航。VIO 通過分析攝像頭捕捉到的連續(xù)圖像流，結(jié)合慣性測量單元 (IMU) 的數(shù)據(jù)，估計相機的運動軌跡，并計算出相機相對于起始位置的坐標和方向等姿態(tài)信息。 相比于小鵬等采用的單目記憶泊車，雙目VIO技術(shù)由于有了深度信息，簡化深度圖像獲取難度，從而降低建圖難度，另外雙目相機更加穩(wěn)健。 所以大疆宣稱的視覺慣導融合定位技術(shù)（VINS），可以在一些極端環(huán)境，如急行急停的擁堵、暴雨、夜間、地下停車場等場景，都可保持高精度的車輛軌跡計算。

4個環(huán)視魚眼攝像頭

傳統(tǒng)的智能駕駛，用魚眼攝像頭做泊車類型的工作，額外添加4個長視距的周視攝像頭用來行車的環(huán)境感知，但是大疆的方案是沒有4個長視距的周視攝像頭，但是他也宣稱使用BEV算法實現(xiàn)領航輔助，他只有在城區(qū)輔助的方案時候，可以添加2個前向長視距的周視攝像頭用來應對城區(qū)復雜的場景。 所以大疆如何做到BEV算法？ 一般用作環(huán)視的魚眼攝像頭視角較大，可以達到180°以上，對近距離的感知較好，大家都采用低像素，最多也就是200萬來實現(xiàn)。 但大疆4個300萬像素的環(huán)視魚眼攝像頭，大疆對傳統(tǒng)的魚眼攝像頭進行性能升級，采用4個超級魚眼攝像頭替代傳統(tǒng)4個側(cè)視+4個環(huán)視的高階360度感知方案，支持大FOV視角以及80米的環(huán)視檢測距離。

大疆通過4個300萬像素的環(huán)視魚眼攝像頭的360度的視場角來實現(xiàn)BEV視覺算法方案，這個和當前小鵬和華為等裝有周視攝像頭的方案都不同。 有了BEV的算法和行泊一體的攝像頭復用，大疆在一套BEV的算法上實現(xiàn)行車和泊車，大疆將其稱為全場景OSP（Open Space Planning）決策規(guī)劃技術(shù)，他的邏輯應該是搜尋駕駛可用空間，然后植入風險規(guī)劃或者防御性駕駛等規(guī)則，進行運動路徑規(guī)劃控制。 ? 非常簡單的方法可以識別智能汽車行車和泊車算法是否相同，一般Rule based的泊車算法，基本都是有套路，你多次泊車，基本可以發(fā)現(xiàn)停車刻板的動作，但是按照行車算法做泊車基本會根據(jù)每次場景不同去規(guī)劃路徑和動作，例如華為的泊車。

1個后視鏡300/800萬攝像頭

這個攝像頭布置在傳統(tǒng)汽車鯊魚鰭的位置，這個位置主要用來觀測后方，如果采取相對較廣的角度，可以實現(xiàn)后向角雷達相關(guān)的功能。從而實現(xiàn)行車縱向控制或者后部安全預警等功能。 最后大疆提到的，4D純視覺自標注技術(shù)來提高BEV場景的覆蓋感知學習，一般智能駕駛開發(fā)需要大量的試驗車來采集數(shù)據(jù)標注信息，其中試驗車配備各種傳感器，工控機，每臺試驗車都是價值不菲幾百萬，這對于開發(fā)來講試驗車都可能上億的成本，所以大疆的雙目慣導可以實現(xiàn)4D純視覺自標注技術(shù)，可在不依賴激光采集車的前提下，完成純視覺構(gòu)型量產(chǎn)車的真值標注閉環(huán)，通過大規(guī)模量產(chǎn)車迅速積累覆蓋長尾場景數(shù)據(jù)。

另外大疆提到雙目攝像頭可以提供道路預瞄信息給到其他底盤域從而實現(xiàn)底盤主動控制調(diào)節(jié)，提升舒適性。 所以大疆的前視慣導雙目，以及4個環(huán)視魚眼攝像頭可以實現(xiàn)智能駕駛所需的目標物檢測，測量動靜態(tài)距離，給VSLAM提供VIO，BEV算法，以及4D數(shù)據(jù)和閉環(huán)。 通過減少視覺傳感器的數(shù)量，采取獨特3D視覺方法，導致大疆可以采用其熟悉的低價德州儀器TDA4芯片，大疆無人機主要采用TI的芯片，其實TDA類芯片存在汽車很久了，之前主要做環(huán)視圖像處理，不過之前大家一直往高密度的環(huán)境數(shù)據(jù)采集，大算力處理方向去推安全和功能。

總結(jié)，類似低成本玩家以及趨勢

至于大疆方案的技術(shù)，其實也并非完全獨門絕技，雙目慣導技術(shù)在低速機器人應用場景廣泛而長久，國內(nèi)鑒智，小覓智能，高仙，石頭科技（沒錯就是那家搞出極石汽車的公司）等之前做運動速度較低的機器人公司都儲備相關(guān)技術(shù)，學術(shù)界國內(nèi)的香港大學，港科大都有大量相關(guān)學術(shù)以及應用積累。

隨著大疆和五菱的結(jié)合拉開了低成本高階智駕競爭的導火索，大眾以及比亞迪等大眾品牌的汽車也將上大疆的低成本方案，未來將有更多的低成本的高階智能駕駛方案上車，這或許會將科技平權(quán)的高階智駕推上高潮，屆時智能駕駛將走出了功能有沒有的階段，開啟了體驗好不好的階段。

編輯：黃飛

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