隨著完全沒有雷達硬件的特斯拉HW4.0硬件,在工信部申報之後,特斯拉新壹代的純視覺輔助駕駛軟硬件也將加速在中國落地,從HW3.0的後期開始,特斯拉開始采用占用網絡技術,讓車輛自身置身於壹個3D世界中,能夠更好地化解壹些輔助駕駛的邊角案例情況。
特斯拉FSD Beta從2021年開始采用了BEV技術,從去年開始使用了由BEV發展而來的占用網絡技術,而最近這壹個月時間,國內的新勢力造車和自動駕駛方案供應商們,開始齊刷刷地開始上馬BEV技術。
蔚來在全新的NOP+將在2023年上半年完成向BEV感知路線的切換,最近發布的小鵬P7i的城市輔助駕駛功能中,也融合了最新的BEV技術,另外還有毫末智行、百度Apollo、理想等廠商也都發布了BEV相關的最近進展。
BEV這項已經被特斯拉淘汰了的視覺技術方案,在短時間內被國內廠商們撿了起來,這又是為什麽?都說特斯拉純視覺不安全、不保險,可是它的視覺技術真的很香?
為了壓低硬件成本,特斯拉不得不淘汰BEV?
BEV的全稱是Bird’s eye view,也就是鳥瞰圖的意思,我們以特斯拉為例:特斯拉車型使用8個攝像頭采集圖像,並進行有效的融合,當然這不同於我們最常見的那種360°環車影像的圖像縫合,系統直接通過將所有攝像頭采集圖像通過矯正後,統壹輸入到神經網絡來提取特征,然後利用基於自註意力機制的transformer,將這些特征進行關聯,之後再投影到壹個向量空間之中,並且之前的還未去掉雷達的特斯拉還會加入壹些雷達的數據,最終拿到壹張反映周圍環境的鳥瞰圖。
這種鳥瞰圖仿佛就是開了壹個上帝視角,讓車輛能夠把近處的感知統壹放到壹個平面中,盡可能的增大了感知的範圍和冗余度,不過這壹技術有壹個先天的BUG,也就是鳥瞰圖依然是壹個2D圖像,就像妳坐飛機時,盡可能地向下垂直俯瞰壹樣,妳並不太能分辨得出高低起伏,建築物或者山地與周圍的平地壹樣,難以感知到深度或者說是落差。
所以特斯拉車型在使用BEV技術的前後,依然會出現遇到靜態物體不識別,或是出現幽靈剎車的問題,因為雖然系統能夠看得見物體,但是依然不壹定能夠識別得出這是個什麽物體,還是非常依靠車企在研發過程中提前的標定和分類,能夠認識地就能躲避,認不清的也來不及再反應,就直接撞了。
但是只靠提前的學習和標定,讓系統永遠在拄著拐杖,面對路面上的突發情況,比如臨時的施工以及遺撒的物體,都不能做到萬無壹失,當然如果要是在輔助駕駛的範疇內,適中有駕駛員這個最後的保障,那還算好說壹些,但是這種技術依然難以運用到自動駕駛中。
所以,大家會看到特斯拉從BEV,進化到了占用網絡,雖然占用網絡也是BEV技術的延伸,但是它們最大的區別就在於系統的感知從2D變為了3D。
特斯拉車型把自己放在了3D的空間內,讓壹切障礙物都能在3D空間內用塊狀物體展現出來,系統能夠在10毫秒內向計算單元輸出車輛周圍每個3D位置的占用概率,並能夠預測被瞬時遮擋的障礙物。特斯拉無需再去糾結物體是什麽,也不用再去識別分類,只要知道了物體的大概形態,它就知道要不要躲了。當然,我們是以特斯拉為例,Mobileye最新的Super Vision也是利用了類似的2D變3D的技術模式,因為目前主流自動駕駛廠商中,依然在堅持搞視覺方案的,也就只有它們兩家了。
蔚小理靠堆硬件去彌補技術短板,可到頭來還是特斯拉對了?
那麽為什麽蔚小理都在目前這個階段,開始轉向特斯拉淘汰的BEV了呢?特斯拉淘汰的原因,正是因為它不具備蔚小理的壹些優勢,而蔚小理敢於使用這項技術,正是因為在硬件方面的堆得足夠高。
無論是BEV還是占用網絡,抑或是HW4.0可能帶來的更先進的技術,驅使著特斯拉不斷在視覺算法方面卷上天的,就是因為它缺少雷達傳感器,特別是激光雷達這類能夠掃描出3D空間的傳感器。特斯拉的占用網絡簡單理解的話,就可以看作是為了不用激光雷達,逼著自己走出來的壹條新路線,因為視覺的平面感知沒法有3D的效果,又沒法給車輛帶個3D眼鏡,所以就只能在算法架構上卷。
而蔚小理它們,還有國內絕大多數自動駕駛方案供應商們,大家都選擇了激光雷達路線,而且激光雷達確實是能夠讓大家抄近道,不管妳有沒有先發優勢,用上激光雷達,自動駕駛的研發落地進度就是會加快,雖然BEV技術只能給出2D的鳥瞰圖,但是激光雷達可以給出3D的感知效果,而且不少廠家的激光雷達都布置在了比較高的位置,這樣它們可以擁有更好的視場角,也就是大家宣傳的那個FOV值。而且不少車型都用了不止壹顆激光雷達,各個方向其實都能有3D感知。
激光雷達發出的激光束,可以通過點雲來繪制出壹個物體的大概圖像,壹些等效線束比較高的激光雷達,幾乎能夠壹定的成像能力,而且是壹個3D的效果圖,BEV技術的視覺優點可以被吸取,同時感知準確性方面的不足,能夠被激光雷達或者4D成像毫米波雷達給補齊。
而雖然BEV看上去過時了,但是當智能駕駛開始進城之後,BEV技術變得越來越重要,壹張鳥瞰圖把周遭實物都清晰地體現出來,但是它的成本目前依舊很高。李想在前段時間的溝通會上表示,想要做BEV的城市輔助駕駛,可能需要投入超過100億元,所以不要以為自動駕駛已經卷到頭了,錢已經沒得可燒了,這麽多錢的投入,想要讓新勢力們短期內實現盈利,幾乎還是沒可能。
總結
雖然用著特斯拉淘汰了的技術,但是國內廠商們應該是會把BEV技術繼續做大做強,因為特斯拉為了降成本而去卷軟件,而國內廠商們堆足了硬件和算力,把特斯拉的弱點都給補齊了,所以有能力去克服BEV技術面臨的壹些瓶頸。
當然還有壹個繞不開的問題,就是多傳感器融合方案的感知優先級判斷,特斯拉是純視覺了,不用再去琢磨雷達與視覺的感知沖突了,而其他車企和供應商們還要面臨這個問題,而且如果2D的BEV鳥瞰圖的感知,與3D的激光雷達感知或者4D成像毫米波雷達的感知存在著沖突,那麽該聽誰的呢?
如果要想解決上面這種問題,還是要在視覺感知方面下功夫,激光雷達這根拐杖很有可能成為未來自動駕駛發展的桎梏。
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