聚焦汽車科技,剖析產(chǎn)業(yè)趨勢和變革浪潮
假如你今年有買車的打算,現(xiàn)在有兩臺配置幾乎一模一樣的車,價格也在預算范圍。唯一的不同,就是其中一臺輔助駕駛的功能。你愿意為這個多出來的功能花多少錢呢?
根據(jù)輔助駕駛實現(xiàn)的功能高低不同,這個市場價大約是幾千到幾萬塊,但很有可能大部分用戶的答案是:0。也就是說,直接選擇沒有配置輔助駕駛的、更便宜的車。我完全理解這樣的選擇,因為現(xiàn)在就算好用的高階輔助駕駛,大多有點雞肋,只能在有高精度地圖的區(qū)域使用,而高精度地圖覆蓋的區(qū)域又不多,這點兒為數(shù)不多的體驗,不買單顯然是比較理性的選擇。
高精度地圖曾經(jīng)是各方爭奪的關鍵資源。但今年,華為率先站出來說,它的城市輔助駕駛技術,不再依賴高精度地圖了。
那么高精度地圖是什么?為什么當初做自動駕駛的企業(yè)會選高精度地圖這條技術路線?現(xiàn)在又為什么被放棄了?
Part 1
緣起
高精度地圖是一種精度可達厘米級的電子地圖,相比之下,傳統(tǒng)電子導航地圖精度為米級。高精度地圖包含了更多的信息:
車道模型:自動駕駛系統(tǒng)描述車道間拓撲關系,包括車道基準線、車道連接點、車道交通類型、車道功能類型,像普通車道、行車道、超車道、輔助車道等類型;車道功能類型定義,比如有公交車道、HOV車道、潮汐車道等類型。
道路部件:包括路面標線類和道路設施,路面橫縱向標線、標線類型,標線顏色、標線材質(zhì),清晰程度等。
道路屬性:包含車道類型的屬性和路側(cè)呈現(xiàn)設備屬性,包含車道數(shù)量、類型、坡度、曲率、航向、高程、側(cè)傾等信息。
道路環(huán)境特征:比如交通信號燈、交通標志、地標性建筑等。
高精度地圖提供超視距環(huán)境感知能力以及提供車道級別最優(yōu)路徑規(guī)劃。因此,高精度地圖在高級別的輔助駕駛中,可以實現(xiàn)更可靠的融合高精定位。
●高精度地圖怎么生成的
曾經(jīng),激光雷達和高精度地圖是天生一對——Google旗下的Waymo率先開始研究自動駕駛技術,就是利用激光雷達制作高精度地圖。激光雷達輸出的點云數(shù)據(jù),將每幀的數(shù)據(jù)拼接起來,從而建立整個場景的點云地圖,然后在拼接好的點云地圖基礎上,標注出車道線信息、交通標志信息、紅綠燈信息等,最后得出道路的結構化信息。
從高精地圖的生成方式就可以看出,這是一件數(shù)據(jù)量很大的工作,尤其一開始這些標注都是靠人工手動,后來改為效率更高的自動標注,但工作量并不會減少。所以高精度地圖一般只在封閉的路段提供,而且只是部分路段。
車企一般會選擇直接購買圖商提供的地圖,歐洲三大車企戴姆勒、寶馬和奧迪就斥資 25億歐元收購諾基亞地圖服務Here。
曾經(jīng),除了特斯拉之外,所有的玩家都覺得激光雷達是高精度地圖的必需品:
◎Waymo使用高精度地圖和激光雷達+定位做匹配
◎傳統(tǒng)汽車企業(yè)使用高精度地圖做匹配,讓L2級別的輔助駕駛可以做到脫手操作,比如通用汽車的Super Cruise
在中國,以小鵬汽車為代表的新勢力車企,在自動駕駛技術上迎頭趕上。他們在國內(nèi)首先將高精度地圖與激光雷達技術相結合,取得了顯著的成果。
●特斯拉對高精度地圖的不同看法
然而,特斯拉憑借Tranfomer 模型取得重要突破,在兩次AI Day上展示了令人驚嘆的技術潛力。
特斯拉使用純視覺 、多視圖的方案,把攝像頭捕捉到的視覺信息融合在一起,讓他的車能更好地理解周圍的環(huán)境。
為了更準確地描述道路上的車道線和其他關鍵點之間的關系,特斯拉還會閱讀地圖上的文字描述,然后用Tranfomer 模型 把這些信息融入到自動駕駛的視覺系統(tǒng)中。這讓系統(tǒng)不僅能找到車道線、人行橫道線等地圖元素,還能了解更多車輛行駛所需的信息,提高定位準確性。
特斯拉還能把不同類型的數(shù)據(jù)翻譯成同一種語言,讓他們在同一個“語義空間”中對話,然后用Tranfomer 模型 讓他們相互學習,獲得更豐富的信息。這里本質(zhì)上也是建立了高精度地圖,但不同于 之前的地圖,這是一種局部、實時構建高精度地圖,這種方式更有效率,可以降低制作成本、提高使用便利性和能夠?qū)崟r更新。
Part 2
城市戰(zhàn)場
隨著自動駕駛技術的普及,全球各大車企開始將競爭從高速場景轉(zhuǎn)向城市自動駕駛場景。傳統(tǒng)的高精度地圖制圖方式,開始趕不上新的需求了。特斯拉的技術優(yōu)勢開始凸顯,而中國汽車企業(yè)也緊隨其后。
●高精度地圖技術的突破
傳統(tǒng)的高精地圖想要全面鋪開使用,難度非常大。第一是因為高精度地圖要覆蓋全國,范圍太大,很多道路使用頻度不高,因此用標注的方式去生成地圖,不知道什么時候才能收回成本。另一個問題是城市場景對高精地圖的鮮度要求很高,國內(nèi)的道路幾乎實時在變動,傳統(tǒng)制作高精度地圖的方法是沒辦法滿足鮮度要求,所以需要局部實時構建高精度地圖的技術,就成為實現(xiàn)城市輔助駕駛的關鍵。
高精度地圖的鮮度(Freshness)指的是地圖數(shù)據(jù)的實時性和更新頻率。隨著道路狀況、交通標志、建筑物等地理環(huán)境不斷發(fā)生變化,高精度地圖的準確性和可靠性可能會受到影響。因此,為了確保地圖數(shù)據(jù)的準確性和可靠性,需要定期更新地圖,使其保持新鮮狀態(tài)。
簡而言之,地圖鮮度是衡量高精度地圖數(shù)據(jù)是否保持最新狀態(tài)的一個重要指標。更新頻率越高,地圖的鮮度就越好,用戶在導航、自動駕駛等方面的體驗也就越好。
◎小鵬在第二代智能輔助駕駛系統(tǒng) XNGP 中逐步擺脫高精地圖的依賴,今年 3 月底推送的第一階段能力,已經(jīng)在全國無精度地圖城市部分解鎖了 NGP:
- 2023 年上半年,城市 NGP 發(fā)布,支持廣州、深圳、上海;全國范圍(所有無圖城市)開放識別紅綠燈并直行通過路口能力
- 2023 年下半年,大部分無圖城市開放變道、超車、左右轉(zhuǎn)能力
- 2024 年上半年,全場景打通,實現(xiàn)從車位到車位的智能導航輔助駕駛能力
◎2023華為智能汽車解決方案發(fā)布會上,華為發(fā)布了高階智能駕駛系統(tǒng)ADS 2.0,宣布不再依賴高精地圖。同時,公布了一項激進計劃:今年第三季度將在15城落地,第四季度擴大至45城。搭載HUAWEI ADS 2.0系統(tǒng)的汽車,都可以實現(xiàn)城區(qū)的輔助駕駛。
HUAWEI ADS 1.0已實現(xiàn)基于Transformer的BEV架構,而HUAWEI ADS 2.0進一步升級,基于道路拓撲推理網(wǎng)絡進一步增強,即使無(傳統(tǒng))高精地圖也能看懂路,紅綠燈等各種道路元素。
●合作與競爭
可以看出,所謂“無圖”指的就是不再依賴傳統(tǒng)的高精度地圖,那以前的高精度地圖還能用嗎?
目前來看傳統(tǒng)的高精度地圖有點像自動駕駛的輪椅,過分依賴高精地圖會讓自動駕駛系統(tǒng)變得極其脆弱,普及起來更加困難,所以目前大家都在嘗試從這個輪椅上站起來。智能輔助駕駛后續(xù)的發(fā)展路線,將會在高速等有地圖的路段,繼續(xù)使用高精度地圖,而在無圖的路面,采用實時構建高精度地圖的模式。從而逐漸減少對傳統(tǒng)高精地圖的依賴。
Part 3
未來之路
自動輔助駕駛技術正在改變我們的出行方式。技術路線的競爭如火如荼,已經(jīng)從高速公路的較量進入了城市駕駛的新戰(zhàn)場。特斯拉引領著時代的潮流。中國汽車企業(yè)也緊隨其后。
高精度地圖并未真正消失,它僅是從傳統(tǒng)標注的方式蛻變?yōu)閷崟r局部的高精度地圖。真正消失的,是傳統(tǒng)的高精度地圖生成方法。用Tranfomer 模型+BEV架構生成的高精度地圖,能夠更加迅速地更新,適應各種場景的需求。這是在大數(shù)據(jù)計算能力和創(chuàng)新方法的基礎上所實現(xiàn)的技術突破,為自動輔助駕駛的不斷改進提供了強大的推動力。
審核編輯 :李倩
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原文標題:「微侃」未來的智能駕駛,還需要高精度地圖嗎?
文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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