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皓天鑫
對(duì)于高階自動(dòng)駕駛，激光雷達(dá)雖然不是萬(wàn)能的，但沒(méi)有激光雷達(dá)是萬(wàn)萬(wàn)不能的。
為實(shí)現(xiàn)更好的自動(dòng)駕駛體驗(yàn)，過(guò)去一段時(shí)間，主流車(chē)企紛紛宣布在旗下重磅新車(chē)上搭載高性能激光雷達(dá)，以支撐整車(chē)智能駕駛系統(tǒng)未來(lái)從L2更好地向高級(jí)別的L3甚至L4自動(dòng)駕駛演進(jìn)，數(shù)量從1到5顆不等。
那么，如果要實(shí)現(xiàn)L4級(jí)別體驗(yàn)的城市NOA，需要幾顆激光雷達(dá)呢？輕舟智航認(rèn)為：最少1顆就可以做到。
近日，輕舟智航成功完成了基于單顆激光雷達(dá)的城市NOA落地實(shí)踐。搭載輕舟智航城市NOA系統(tǒng)的測(cè)試車(chē)全程無(wú)接管地完成了近30km的城市路段，期間分別途經(jīng)高架立交橋、隧道、多車(chē)城市路段、地庫(kù)和商場(chǎng)停車(chē)樓等多種不同場(chǎng)景，并在這一過(guò)程中安全、靈活地應(yīng)對(duì)了諸多極具挑戰(zhàn)的Corner Case。
一顆激光雷達(dá)挑戰(zhàn)城市NOA
面向自動(dòng)駕駛，輕舟智航一直主張“不堆料”，而是通過(guò)“隨‘機(jī)’應(yīng)變”的配置方案，滿足主機(jī)廠不同價(jià)位車(chē)型不同級(jí)別自動(dòng)駕駛功能的量產(chǎn)需要。
為此，輕舟智航于今年5月發(fā)布了第四代量產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)自動(dòng)駕駛方案DBQ V4，目標(biāo)通過(guò)10%的成本即可實(shí)現(xiàn)99%的L4能力，量產(chǎn)成本低至1萬(wàn)元人民幣。
該方案支持1-5個(gè)激光雷達(dá)、0-4個(gè)盲區(qū)雷達(dá)、6個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)感知攝像頭，實(shí)現(xiàn)360度無(wú)盲區(qū)、無(wú)死角的感知能力，并可根據(jù)主機(jī)廠不同級(jí)別自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)需要進(jìn)行功能裁剪，提供不同版本的配置方案，適配轎車(chē)、SUV、MPV、巴士等車(chē)型，實(shí)現(xiàn)“隨機(jī)應(yīng)變”的同時(shí)，又不影響整個(gè)技術(shù)棧。
輕舟智航此次展示的城市NOA體驗(yàn)，正是基于DBQ V4標(biāo)配版打造，在256Tops大算力域控平臺(tái)的支撐下，僅采用一顆前向120°激光雷達(dá)，輔以視覺(jué)、毫米波雷達(dá)、高精度地圖等實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛周?chē)矬w的3D位置和運(yùn)動(dòng)方向判斷，助力實(shí)現(xiàn)城市NOA。
一顆激光雷達(dá)挑戰(zhàn)城市NOA
面向自動(dòng)駕駛，輕舟智航一直主張“不堆料”，而是通過(guò)“隨‘機(jī)’應(yīng)變”的配置方案，滿足主機(jī)廠不同價(jià)位車(chē)型不同級(jí)別自動(dòng)駕駛功能的量產(chǎn)需要。
為此，輕舟智航于今年5月發(fā)布了第四代量產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)自動(dòng)駕駛方案DBQ V4，目標(biāo)通過(guò)10%的成本即可實(shí)現(xiàn)99%的L4能力，量產(chǎn)成本低至1萬(wàn)元人民幣。
該方案支持1-5個(gè)激光雷達(dá)、0-4個(gè)盲區(qū)雷達(dá)、6個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)感知攝像頭，實(shí)現(xiàn)360度無(wú)盲區(qū)、無(wú)死角的感知能力，并可根據(jù)主機(jī)廠不同級(jí)別自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)需要進(jìn)行功能裁剪，提供不同版本的配置方案，適配轎車(chē)、SUV、MPV、巴士等車(chē)型，實(shí)現(xiàn)“隨機(jī)應(yīng)變”的同時(shí)，又不影響整個(gè)技術(shù)棧。
輕舟智航此次展示的城市NOA體驗(yàn)，正是基于DBQ V4標(biāo)配版打造，在256Tops大算力域控平臺(tái)的支撐下，僅采用一顆前向120°激光雷達(dá)，輔以視覺(jué)、毫米波雷達(dá)、高精度地圖等實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛周?chē)矬w的3D位置和運(yùn)動(dòng)方向判斷，助力實(shí)現(xiàn)城市NOA。
例如針對(duì)最常見(jiàn)的人車(chē)混行，依靠視覺(jué)+激光雷達(dá)的方案，即可讓車(chē)輛精細(xì)、準(zhǔn)確地感知周?chē)塑?chē)的動(dòng)靜狀態(tài)，即使有人或車(chē)輛從人類不容易看到的后方死角的位置沖出來(lái)，也可以提前感知并做出預(yù)測(cè)。這在此次挑戰(zhàn)中有清晰的展示。
夜間行車(chē)時(shí)，通過(guò)激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、視覺(jué)等多傳感器融合，感知模型可在不同階段充分利用不同傳感器信息，讓不同傳感器優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，避免特定傳感器在特定場(chǎng)景下性能的局限性。
在長(zhǎng)隧道中，由于自動(dòng)駕駛車(chē)輛無(wú)法依賴GNSS信號(hào)行駛，測(cè)試車(chē)主要是憑借高精地圖、車(chē)輛實(shí)時(shí)的感知信息，再配合慣性導(dǎo)航等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確的定位，從而保障安全高速行駛。
在輕舟智航看來(lái)，多加裝一個(gè)激光雷達(dá)就需要更多算力支持，但在非重點(diǎn)區(qū)域增加更多激光雷達(dá)帶來(lái)的邊際收益并不高。
而且就實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景而言，雖然相較于高速NOA，城市NOA會(huì)面臨更為復(fù)雜的場(chǎng)景和更多的長(zhǎng)尾問(wèn)題，物體辨認(rèn)難度更高，且可能會(huì)遇到突然靠近自車(chē)的交通參與者，例如鬼探頭等，但考慮到自動(dòng)駕駛車(chē)輛在行進(jìn)過(guò)程中，道路上的潛在交互場(chǎng)景主要出現(xiàn)在自車(chē)正前及側(cè)前方，使用120°激光雷達(dá)足以處理絕大部分車(chē)輛需要關(guān)注的復(fù)雜場(chǎng)景。
而且就實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景而言，雖然相較于高速NOA，城市NOA會(huì)面臨更為復(fù)雜的場(chǎng)景和更多的長(zhǎng)尾問(wèn)題，物體辨認(rèn)難度更高，且可能會(huì)遇到突然靠近自車(chē)的交通參與者，例如鬼探頭等，但考慮到自動(dòng)駕駛車(chē)輛在行進(jìn)過(guò)程中，道路上的潛在交互場(chǎng)景主要出現(xiàn)在自車(chē)正前及側(cè)前方，使用120°激光雷達(dá)足以處理絕大部分車(chē)輛需要關(guān)注的復(fù)雜場(chǎng)景。
而倒車(chē)場(chǎng)景，憑借前方的一顆激光雷達(dá)，也足以讓車(chē)輛時(shí)刻看清狹窄車(chē)庫(kù)中的行人和鬼探頭車(chē)輛，安全繞行和避讓。更何況倒車(chē)一般在速度較低的道路或停車(chē)場(chǎng)，自車(chē)和其他交通參與者速度都不高，無(wú)需依賴激光雷達(dá)其實(shí)也能完成基本倒車(chē)場(chǎng)景功能。
“另外，我們現(xiàn)在還是一家L4公司，在L4級(jí)自動(dòng)駕駛研發(fā)方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)，而城市NOA這個(gè)場(chǎng)景跟L4場(chǎng)景其實(shí)是高度相似的，所以整個(gè)算法框架、背后的研發(fā)體系以及數(shù)據(jù)等都是可以高度復(fù)用的。”談及輕舟智航城市NOA相較于其他車(chē)企及技術(shù)提供商的優(yōu)勢(shì)，輕舟智航聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO侯聰表示。
“不堆料”的底氣是什么？
更靈活的傳感器融合方案、更成熟的規(guī)控策略以及更高效的數(shù)據(jù)閉環(huán)，是輕舟智航打造高性價(jià)比城市NOA方案的重要支撐。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)各類場(chǎng)景的高精度和魯棒性感知，輕舟智航的NOA采用了激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、視覺(jué)等多傳感器融合的方案，通過(guò)不同傳感器的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，得以更早實(shí)現(xiàn)多傳感器信息共享，從而更準(zhǔn)確更精細(xì)地感知?jiǎng)屿o態(tài)物體及狀態(tài)信息，避免各類誤檢和漏檢，提升在各類場(chǎng)景中的通過(guò)性。
不僅如此，輕舟智航的半監(jiān)督和自監(jiān)督預(yù)訓(xùn)練策略還可自動(dòng)化建立數(shù)據(jù)閉環(huán)，利用車(chē)輛收集和提取到的高價(jià)值數(shù)據(jù)，直接作用于算法提升。
“不過(guò)對(duì)于價(jià)值度相對(duì)較高的數(shù)據(jù)，我們依然會(huì)選擇人工標(biāo)注，因?yàn)闃?biāo)注質(zhì)量可以得到更多的保證。在此過(guò)程中，我們會(huì)先通過(guò)算法生成一個(gè)預(yù)標(biāo)注框，再通過(guò)人工進(jìn)行一些優(yōu)化調(diào)整，以減少人工的工作量。”侯聰表示。最終得到的結(jié)果是，同一個(gè)模型不需要做任何定制化或針對(duì)硬件方案做重新訓(xùn)練，即可適配各種激光雷達(dá)傳感器配置。
規(guī)控階段，輕舟智航自研的“時(shí)空聯(lián)合規(guī)劃算法”，同時(shí)考慮了空間和時(shí)間，將“橫縱分離”升級(jí)為“橫縱聯(lián)合”，能直接在x-y 平面和時(shí)間三個(gè)維度里直接求解最優(yōu)軌跡。
在輕舟智航看來(lái)，這種方案有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是有更大的求解空間，能計(jì)算出更多的開(kāi)法，從而得到更好的行車(chē)軌跡。第二，和人類開(kāi)車(chē)邏輯更相似，這樣輕舟智航就能直接在規(guī)劃中引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法，使用人類的行車(chē)數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練和提升規(guī)劃算法效果。
比如在加塞、變道、別車(chē)等場(chǎng)景中，同時(shí)預(yù)判周?chē)?chē)輛的位置和動(dòng)態(tài)，并尋找好的通過(guò)時(shí)機(jī)，決策邏輯上更接近人類司機(jī)。
整體來(lái)看，當(dāng)下輕舟智航的城市NOA已經(jīng)取得了不錯(cuò)的路測(cè)表現(xiàn)。盡管如此，要想實(shí)現(xiàn)高階自動(dòng)駕駛在更大范圍內(nèi)落地，離不開(kāi)數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)，這在業(yè)界已經(jīng)成為了共識(shí)。
為此，憑借以“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”和“效率提升”為內(nèi)核的系統(tǒng)化、自動(dòng)化的自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)設(shè)施，輕舟智航提出了獨(dú)特的“自動(dòng)駕駛超級(jí)工廠”方法論，旨在打造數(shù)據(jù)自動(dòng)化閉環(huán)。該“自動(dòng)駕駛超級(jí)工廠”以輕舟矩陣為重要底層，助力打通了從數(shù)據(jù)處理、標(biāo)注、訓(xùn)練、大規(guī)模仿真和技術(shù)輸出的全流程。
據(jù)了解，依托真實(shí)路測(cè)與生成數(shù)據(jù)構(gòu)建的仿真場(chǎng)景，輕舟矩陣可以將自動(dòng)駕駛的測(cè)試成本降至純道路測(cè)試的1%，還可以生成數(shù)百萬(wàn)個(gè)長(zhǎng)尾場(chǎng)景，每天完成數(shù)百萬(wàn)次算法訓(xùn)練、測(cè)試驗(yàn)證和迭代優(yōu)化，使自動(dòng)駕駛軟件能力的進(jìn)化不再受車(chē)輛和人員的限制，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛智能化水平的持續(xù)快速提升。
一個(gè)典型的應(yīng)用是，輕舟智航可以搜集大量的雨天駕駛數(shù)據(jù)，通過(guò)模型訓(xùn)練，更加智能地識(shí)別外部世界，比如不會(huì)將水花誤認(rèn)成障礙物，雨水反光也不會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛誤檢。
輕舟智航良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)及合作關(guān)系也為其加速自動(dòng)駕駛商業(yè)化落地提供了重要助力。目前，輕舟智航已經(jīng)與地平線、火山引擎等產(chǎn)業(yè)伙伴共同為客戶提供領(lǐng)先的高性價(jià)比的前裝量產(chǎn)方案。其中基于地平線征程5芯片研發(fā)的高等級(jí)自動(dòng)駕駛方案，預(yù)計(jì)將在2022年第三季度開(kāi)展樣車(chē)路測(cè)，2023年達(dá)到量產(chǎn)水平。
原標(biāo)題；一顆激光雷達(dá)搞定城市NOA，這家自動(dòng)駕駛公司如何做到的
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