蔚來最近迎來了 NIO OS 2.3 的更新,最直觀的感受是選裝了 NIO Pilot 完整功能(以下簡(jiǎn)稱 NP )的尊蔚主(尊貴的蔚來車主,買了 NP 的那種)們能直觀的通過動(dòng)態(tài)儀表盤看到 NP 眼中的世界,而動(dòng)態(tài)畫面中出現(xiàn)的和實(shí)際觀察不一致的情況,也引發(fā)了很多車主關(guān)于 NP 到底行不行的討論。
以下文字來自蔚來碳粉創(chuàng)始成員、魏雪芬家族元老、導(dǎo)彈專業(yè)畢業(yè)、資深通信狗「亞森羅賓」。
他從硬件與軟件兩個(gè)維度,就 OS 2.3 之后的 NIO Pilot 表現(xiàn)做了深度的分析,并對(duì)目前車主的一些疑問進(jìn)行了解答。
特別提醒,蔚吹飲品,服用需謹(jǐn)慎!
以下,Enjoy!
先上結(jié)論:
1、NP 的動(dòng)態(tài)儀表顯示的內(nèi)容超出了我之前預(yù)期,也超出絕大部分廠商,僅次于特斯拉 AutoPilot(以下簡(jiǎn)稱 AP )。
2、NP 是目前國(guó)內(nèi)乘用車市面上能買到的僅次于 AP 的輔助駕駛,從功能上來說 AP 略> NP 略>ALL,而從潛力上來說 AP > NP >> ALL。
此圖版權(quán)屬于@雨
再提出幾個(gè)疑問:
1、為什么明明后面過來個(gè)電瓶車,顯示的卻是汽車,到前面又變回電瓶車?
2、為什么有時(shí)候側(cè)面會(huì)發(fā)生虛擬的「車禍」
3、為什么裝了箱子的美團(tuán)電瓶車會(huì)被識(shí)別為卡車?
4、為什么顯示的車會(huì)來回晃動(dòng),為什么并排的車可能會(huì)不顯示?
5、碰到加塞的,交通流顯示出來加塞,車為什么沒采取措施?
6、NP 和 AP 到底有多少差距,我們到底需要多久才能趕上特斯拉?
接下來我們從硬件、軟件兩個(gè)維度分析。
1、基本邏輯
目前輔助駕駛的基本邏輯,就是模擬人的駕駛邏輯,可以簡(jiǎn)單分為感知、決策、執(zhí)行三個(gè)過程。
車載的傳感器負(fù)責(zé)感知(其實(shí)只負(fù)責(zé)接收信號(hào)):攝像頭——相當(dāng)于人的眼睛;雷達(dá)——相當(dāng)于人的耳朵;芯片負(fù)責(zé)感知和決策(將信號(hào)轉(zhuǎn)化、決策、和發(fā)出執(zhí)行信號(hào))——相當(dāng)于人的大腦;電動(dòng)車的電氣化架構(gòu)又使得“執(zhí)行”有著先天優(yōu)勢(shì),也是為什么電動(dòng)車往往比油車輔助駕駛做的好的原因之一。
大家都知道,人類的眼睛是可以接收到具體的圖像來感知和構(gòu)建這個(gè)世界,耳朵卻只能通過“聽音辨位”。而輔助駕駛最難的難點(diǎn)之一,就是通過傳感器感知周圍環(huán)境。
和生物的眼睛、耳朵不同的是,雖然很多攝像頭從參數(shù)上已經(jīng)能超過人眼,但是人眼背靠大腦這個(gè)強(qiáng)大的后盾(俗稱腦補(bǔ))從圖像處理能力上來說完勝世界上最精密的計(jì)算機(jī),而人類還有肌肉這個(gè)神奇的東西能極大的增加兩只眼睛的可視范圍,所以機(jī)器需要用不同功能的攝像頭來彌補(bǔ)。
作為耳朵的雷達(dá),比人類的耳朵多出距離感知甚至成像的能力。
2、攝像頭
攝像頭有個(gè)特性:看的遠(yuǎn)的看不廣,看的廣的看不遠(yuǎn)。
這就是為什么手機(jī)采用多攝方案,以達(dá)到又能拍攝長(zhǎng)焦又能拍攝廣角的效果。而輔助駕駛?cè)绻眉償z像頭(視覺)方案,需要在車身上部署多個(gè)不同的攝像頭,來實(shí)現(xiàn)不同距離、不同范圍的視覺采集。
馬斯克的想法就是最大程度模擬人類駕駛一系列過程,攝像頭的好處就是和人眼一樣能直接生成圖像,從上面的圖里可以看出,攝像頭眼中的世界和我們?nèi)祟惪吹降牟畈欢?。但是?duì)于圖像中內(nèi)容的提取和判別十分困難,需要大量的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練——這也是人工智能中最重要的一個(gè)分支。
視覺感知也有缺點(diǎn),就像人眼一樣,在雨、霧等惡劣天氣、逆光等條件會(huì)受到比較強(qiáng)烈的干擾,并不一定能在“全天候”情況下使用。
3、雷達(dá)
為了解決人眼(同理攝像頭)可視距離短、受天氣等干擾的缺點(diǎn),人類發(fā)明了雷達(dá)。雷達(dá)能感知的世界就純粹的多,也虛幻的多。雷達(dá)的原理很簡(jiǎn)單,主要測(cè)量目標(biāo)的三個(gè)參數(shù):位置、速度和方位角。雷達(dá)眼中的世界基本上就如下圖。
再轉(zhuǎn)換一下就如下圖。
當(dāng)然,隨著技術(shù)的進(jìn)步,在軍事上通過雷達(dá)信號(hào)特征(比如反截面積)來判斷不同物體,或者通過雷達(dá)成像技術(shù)來形成圖像(合成孔徑雷達(dá)、激光雷達(dá)),現(xiàn)在在研發(fā)中的車載毫米波雷達(dá)已經(jīng)能看到下面這樣的圖像,可以很清晰的看到有一輛車開著車門這樣的信息。
目前車載主流采用的長(zhǎng)距離雷達(dá)都是毫米波雷達(dá),大家可能比較陌生,放一張圖大家就比較熟悉了,長(zhǎng)弓阿帕奇頭頂?shù)哪莻€(gè)圓形的東西就是毫米波雷達(dá),雖然原理一樣,但要比車載的強(qiáng)大無數(shù)倍。
而號(hào)稱高級(jí)別輔助駕駛必須的激光雷達(dá),其實(shí)也有他的局限性。
激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,從而能進(jìn)行成像并構(gòu)出物體的輪廓圖(下圖就是激光雷達(dá)眼中的世界),缺點(diǎn)(不說價(jià)格,說價(jià)格就是一輛車)是容易受雨霧天氣影響。
而毫米波雷達(dá)不受這些影響。但是雷達(dá)波反射金屬等物體比較好,對(duì)于人體、木頭等探測(cè)能力較弱,而且容易受到物體干擾,比如一個(gè)易拉罐可能會(huì)誤認(rèn)為是車。
特斯拉擁有「7只眼睛」。
其中 3 只眼睛負(fù)責(zé)前向的視覺(類似人眼),裝在翼子板和 B 柱的 4 只眼睛負(fù)責(zé)側(cè)方和后方的視覺。而融合起來的視覺,除了正后方盲區(qū)以外,幾乎可以覆蓋全部周圍的視覺,正面的視覺最大可以達(dá)到250 米,主攝像頭可以 150 米,正面的視覺范圍大約是 150 度,而側(cè)方的攝像頭能觀察 80-100米 的距離,從而形成一個(gè)完整的空間感知。
蔚來的三只眼睛和特斯拉基本差不多,也能在前向 150 度和百米范圍觀察世界,但是剩下的范圍就需要通過四個(gè)角毫米波雷達(dá)來進(jìn)行感知。
目前蔚來采用的角毫米波雷達(dá)還是市面常見的 24GHZ 雷達(dá)(別問成像雷達(dá),問就是一輛車的錢),能探測(cè)距離、速度、角度。
這就解決了我們最上面的第一個(gè)疑問:為什么明明后面過來個(gè)電瓶車,顯示的卻是汽車,到前面才會(huì)變成電瓶車。
因?yàn)槔走_(dá)只能感知側(cè)后方過來的物體,而不能判別到底是汽車還是電瓶車,算法統(tǒng)一標(biāo)記為汽車,等物體到了三目可視范圍內(nèi),才會(huì)識(shí)別為正確的物體。夠用,但不酷炫。
而其他廠商,一般采用單目攝像頭的方案,為了能看的遠(yuǎn)一點(diǎn),可視的角度就會(huì)變的很小,加上沒有采用前角毫米波,正面的感知范圍就會(huì)變得很小,比如下圖,正面的視覺可視范圍就比蔚來小的多。
通過官網(wǎng)的一張圖我來做一下靈魂畫手,紅色標(biāo)記的范圍是三目攝像頭的可視范圍,黃色標(biāo)記的范圍是毫米波(可能)探測(cè)的范圍。
可以看到,在側(cè)面近距離是有探測(cè)盲區(qū)的,值得夸贊的是,蔚來做了兩個(gè)毫米波雷達(dá)和三目視覺的融合,并且展示在動(dòng)態(tài)儀表盤上,上面我們已經(jīng)說了,雷達(dá)和攝像頭看到的世界是不一樣的,要把他們的信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像再拼接起來很不容易,雖然現(xiàn)在還不完美,但已經(jīng)超過了我之前的預(yù)期(我預(yù)期到底是有多低)。
同時(shí),這就解決了上面的第四個(gè)疑問:為什么顯示的車會(huì)來回晃動(dòng),為什么并排的車可能會(huì)不顯示?
4、芯片
特斯拉自研的 HW3.0 芯片 AI 算力達(dá)到驚人的 144TOPS(萬億次每秒),蔚來采用的 MobileyeQ4 僅僅為 2.5 TOPS,將來的MBQ5 會(huì)是 25TOPS。而小鵬 P7 將來會(huì)搭載的 NVIDIA Xavier(沒錯(cuò),就是專做顯卡幾十年的那家,特斯拉 AP2.0 和 AP2.5 的芯片供應(yīng)商)也僅僅是 21-30TOPS。
那巨大的算力差距是否代表輔助或者自動(dòng)駕駛巨大的差距呢?并不完全是這樣。
特斯拉采用 7 個(gè)攝像頭幾乎純視覺方案需要的算力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他家,而蔚來只需要處理三個(gè)攝像頭和四個(gè)雷達(dá)的數(shù)據(jù)需要的運(yùn)算量大大減少。
5、總結(jié)
從硬件上可以看出,特斯拉擁有最強(qiáng)的大腦和多達(dá) 7 只眼睛;蔚來擁有較強(qiáng)的大腦和 3 只眼睛、5 只耳朵,其中三只眼睛負(fù)責(zé)前向的視覺,五只耳朵負(fù)責(zé)視覺盲區(qū)的感知;而其他家一般要么就是大腦較強(qiáng),但是只有一只眼睛和一只耳朵,要么只擁有很普通的大腦。
這里要重點(diǎn)說說某鵬,其實(shí)它的耳朵(有 2 個(gè)后角毫米波雷達(dá))數(shù)量并不少,但是從公開只言片語看,Mobileye 和 NVIDIA 并沒有提供市面上頂級(jí)的芯片給到 G3,算力不足大大限制了發(fā)揮,而在下一代P7上NVIDIA提供了Xavier芯片會(huì)拉回不少劣勢(shì),但是Xavier是否能滿足數(shù)十個(gè)攝像頭、多個(gè)高精度雷達(dá)信息的處理,以及路徑規(guī)劃、決策、控制這么多需求的算力,從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在并不知道是否存在的L3級(jí)輔助駕駛,仍然存在疑問。
軟件
從表象來看,蔚來軟件和特斯拉的差距并不大(UI、ADAS 功能),但是背后的差距有一條護(hù)城河那么寬,而傳統(tǒng)廠商通過博世方案提供的ADAS,和蔚來又有巨大的鴻溝。
上面我們說了,輔助駕駛分為感知、決策、執(zhí)行三個(gè)過程,蔚來在感知層面是用的 MobileyeQ4 提供的現(xiàn)成數(shù)據(jù),同時(shí)針對(duì)性的進(jìn)行了一定的優(yōu)化。
簡(jiǎn)單的說就是你的攝像頭輸入圖像,MBQ4 芯片會(huì)直接告訴了你這是汽車、這是電瓶車、這是卡車,蔚來并再次做了視覺識(shí)別的很多工作,這是一個(gè)極其重要的基礎(chǔ)。
特斯拉構(gòu)建了一整套視覺及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來識(shí)別更多的物體、做出更正確的決策,這也是特斯拉最大的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
一個(gè)好消息是將來的 MobileyeQ5 芯片(聽說蔚來也會(huì)首裝),會(huì)開放讓車企自己來寫感知算法,而擁有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的蔚來,會(huì)比其他廠商走的更快更遠(yuǎn)。
回到上面的疑問,為什么裝了箱子的電瓶車會(huì)被識(shí)別為卡車?也許因?yàn)闅W美沒有我們這樣“美團(tuán)”電動(dòng)車,而箱子的特征和廂式卡車又是差不多的,所以直接識(shí)別為了卡車。
根據(jù)之前公開的信息,蔚來自己負(fù)責(zé)決策部分的開發(fā)。但是蔚來并沒有特斯拉那樣“收集用戶數(shù)據(jù)”和“影子模式”來不斷優(yōu)化決策,而是更多的通過道路測(cè)試、計(jì)算機(jī)模擬來積累里程——不夠高效,但同樣能達(dá)到目的。
所以碰到近距離加塞的,交通流顯示出來加塞,但是車沒采取措施。蔚來在決策的開發(fā)上,還有進(jìn)步的空間。
驚喜和遺憾
驚喜1、上文說到,最大的驚喜還是蔚來做了不同傳感器數(shù)據(jù)的融合,雖然并不完美,但是仍舊可以不斷的優(yōu)化,自研的優(yōu)勢(shì)就在這里。
驚喜2:蔚來能識(shí)別正前方垂直開過的車輛側(cè)面,這點(diǎn)無論在 AP上還是小鵬XP 上我都沒有發(fā)現(xiàn)。
遺憾1:2.3 版本的 NP 仍舊不能顯示行人信息,這點(diǎn)其他廠商早就已經(jīng)能顯示,而 MobileyeQ4 是可以直接識(shí)別行人的,蔚來也許還在做二次的識(shí)別和優(yōu)化。
最后的最后,蔚來到底需要多久才能趕上特斯拉?分兩個(gè)部分來分析。
1、感知能力和范圍:
比如某家車企在沒有后向感知能力的情況下推出了 ALC(轉(zhuǎn)向燈變道)功能,這是極端不負(fù)責(zé)任的,在使用 ALC 時(shí)候很大概率會(huì)發(fā) 生本車全責(zé)的追尾事故。而 AP 和 NP 的前向視覺感知能力,也要遠(yuǎn)超采用單目攝像頭的其他輔助駕駛。
2、目標(biāo)不同:
AP 這套硬件設(shè)計(jì)之初是朝著 L4 甚至 L5 級(jí)的自動(dòng)駕駛?cè)サ模ㄖ虚g經(jīng)歷過兩次更換芯片,2016 年就該實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)到目前還未實(shí)現(xiàn)),而蔚來一代平臺(tái)的目標(biāo)是高級(jí)別的 L2 無限接近 L3,這很快就能實(shí)現(xiàn)。
3、實(shí)現(xiàn)方式不同:
AP 采用比較激進(jìn)的、一條誰也沒走過也不知道能不能走得通的路——純視覺感知,而 NP 采用了比較成熟而又比其他家更先進(jìn)、更全面的方案——融合感知。
從實(shí)際使用上,目前 AP 和 NP 基本處于同一水平,AP 中 FSD(完全自動(dòng)駕駛)目前在國(guó)內(nèi)可用的召喚(直進(jìn)直出類似比亞迪遙控),和 NOA(根據(jù)導(dǎo)航自動(dòng)駕駛)處于比較初級(jí)的階段——前一陣還忘了給中國(guó)區(qū)推送。
而蔚來不遠(yuǎn)的將來可能就能推出更符合中國(guó)路況的 NOA 功能。從性價(jià)比角度,3.9萬 的NP完整功能值回票價(jià)(還不到車價(jià)的 10%),而 5.6萬(幾乎是車價(jià)的 20%)的 FSD 目前在國(guó)內(nèi)還不值這個(gè)價(jià)格(見下圖吐槽),如果一臺(tái)智能電動(dòng)車,你不選購(gòu)——尤其非通用方案、有廠商特色的輔助駕駛系統(tǒng)——這臺(tái)車的魅力就會(huì)少了一大半。
NP已經(jīng)遠(yuǎn)超過AP1,達(dá)到目前AP版本80%的功力…我相信,蔚來會(huì)通過自研,牢牢掌握住輔助(自動(dòng))駕駛技術(shù)上的核心競(jìng)爭(zhēng)力,而本土化的優(yōu)勢(shì),使得 NP 將來會(huì)成為最適合中國(guó)路況的輔助(自動(dòng))駕駛系統(tǒng)。
(完)
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:電動(dòng)星球News蟹老板
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