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當前ADAS系統的三條技術路線

2016-11-07

  高級駕駛輔助系統ADAS)逐漸成為一個新興的產品行業,這和人們的安全觀念不斷提升有很大的關系。想當初,人們系安全帶都嫌麻煩,喝2斤白酒照樣敢上高速,兒童座椅又是什么鬼?今天,無論是法律上還是觀念上,情況都有了很大的不同。

  而隨著技術的發展,主動安全的概念被越來越多的人所熟知。于是ADAS產品逐漸走進人們的生活,雖然今天的普及率仍然不高,但趨勢是朝著好的方向發展的。

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  就像所有技術的發展初期都是百家爭鳴一樣,當前ADAS的技術路線也分很多種,而且目前為止也不好說哪條路更好。在牛車網、汽車智能舉辦的第五期汽車智能沙龍上,各位演講嘉賓所選擇的技術路線都各有特點,小智在聽了一個下午之后,又漲了很多姿勢!

  單目攝像頭

  單目攝像頭的代表企業無疑是當今ADAS市場巨頭——Mobileye。這家以色列公司1999年成立,至今已有近20年的歷史了。不過Mobileye如今已經不是僅僅提供單目解決方案了,他們在不斷地開拓其他領域,甚至芯片也使用自己制造的專用芯片,優勢實在是有點大。

  單目的原理說起來比較好理解。首先要逐步建立起巨大的數據庫,單目攝像頭在檢測到前方物體時會與數據庫進行匹配,在識別出前方物體是何方妖怪之后,應用相應算法進行測距并提供警報等反饋。

  單目攝像頭最大的好處有三點:成本更低,投射距離更遠,計算量更小。

  成本好理解,少了個攝像頭嘛,另外,由于不用考慮兩個攝像頭的相對位置保持不變的問題,硬件的制作工藝上難度更小,這都使得單目攝像頭的解決方案更加便宜。

  投射距離更遠,則是因為單雙目的原理上有所差異。單目是依靠海量的數據庫來進行識別與測距,就這么一個攝像頭,在可控范圍內,想怎么調整都隨意。現在一些產品甚至號稱能檢測前方200m的距離。 而計算量更小,是相對雙目來說的。

  單目的缺點也顯而易見——數據庫不好建啊!Mobileye燒錢燒了十多年,至今已經快20年了才建立起了如此NB的數據庫。后來者想走他的老路不容易,或許深度學習的發展會使得數據庫的建立難度降低。但是,Mobileye做了十多年,對很多特殊物體還是認不得,小貓小狗,垃圾桶,特殊車輛等等。那么做駕駛輔助還行,因為人還是主導駕駛行為,但再想升級,做自動駕駛等,就比較難了。

  雙目攝像頭

  雙目攝像頭的原理與單目有些不同,是基于兩個攝像頭的視差來測距的,這就和人的左右眼一樣。從趨勢上來看,奔馳、寶馬、豐田等一線車企,都在研發雙目的技術,特斯拉在和Mobileye分手之后,也和博世展開合作,準備采用雙目的解決方案。

  雙目的優勢在于,依靠視差來測距的原理使得它不必去識別物體是什么,只要有足夠大的物體擋住了前方的道路,根據兩個攝像頭的反饋信息,就可以計算出車到該物體的距離。

  而雙目最大的問題在于計算量大。兩個攝像頭的反饋數據,需要在極短的時間內處理,多延遲一秒都有可能不及時,這對于芯片的計算能力要求很高。而如果使用規格過高的芯片,成本會翻好幾倍,完全無法商業化。

  所以,雙目對于企業的算法能力要求更高。如何開發出一套滿足雙目計算要求,并且能夠在成本更低廉的芯片上跑,這個門檻是極其高的。

  而關于雙目的投射距離,如今也可以達到三位數了,這個距離對于汽車而言基本也足夠了。

  相比于單目,雙目技術更加容易實現升級換代,算法成熟之后,運維成本要低得多。而且,從幾家一線車企的動向來看,雙目或許將成為主流。

  環視ADAS

  嚴格來講,環視ADAS不該和單目雙目成為并列的一項,因為環視ADAS是各種傳感器的融合方案,為車主提供更多方向的信息和預警。因為不僅僅局限于前方視野,那么除了車道偏離(LDW)等功能,環視ADAS還可以提供開門警報、橫向車輛警報、盲區檢測的功能。這是環視ADAS最明顯的優勢。

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  但是,環視最少也得用4個攝像頭,雙目解決方案甚至需要7個,成本是個問題。要控制成本,只好使用較低水平的攝像頭,那么識別率就無法保證。就算不考慮成本,弄四個像素過高的攝像頭,GPU也受不了。

  所以技術水平的發展也是環視ADAS的瓶頸之一,如何在現有技術條件下制作出一款可靠的產品,是這個路線上的從業者需要考慮的問題。

  寫在最后

  智能駕駛的大勢所趨,公眾安全觀念的提升,政策的推進,和技術的愈發成熟,使得ADAS產品的前景非常值得期待。百家爭鳴的狀態實際上是行業蓬勃發展的寫照,但也從側面證明整個行業還處于探索的階段。另外,培育用戶和市場也是所有從業者都要思考的問題。

  另外,多傳感器融合恐怕是未來的發展大方向。只不過當前,具體的融合方式仍需要探索。另外,現在激光雷達等傳感器的成本過高,商業模式有待進一步思考。在自動駕駛和無人駕駛當中研發使用還可以,想要在ADAS領域中使用,恐怕要看市場的發展能否帶動其成本下降。


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