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同样是**辅助,为什么蔚来要用高精地图,特斯拉就不需要?

发布日期:2020-10-19

随着蔚来推送自动导航辅助功能Navigate On Pilot(NOP),高精地图这一在自动驾驶系统中一度引起争议的元素,再次因为NOP与NoA(Navigate on Autopilot,特斯拉自动导航辅助)的比较而受人关注。在事实上已经接近于L3级别自动驾驶的技术环境里,高精地图是否一定是必须?

自动驾驶有四大关键研究领域:环境感知、路径规划、决策控制、定位导航。在L2辅助驾驶阶段,环境感知与决策控制是被讨论最多的部分,导航的作用并没有与辅助驾驶产生过多的关联。

但是一旦到了L3及以上级别的自动驾驶,自动驾驶地图就成了必备选项。它既是路径规划的基础,为自动驾驶提供定位、决策、交通动态新信息等依据,又能在恶劣环境或者车辆自动驾驶系统发生故障时,成为单车智能之外的另一保障。

不过,自动驾驶地图一定是高精地图吗?

全球第二家实现**辅助功能的,就采用了高精地图与原本NIO Pilot辅助驾驶系统融合的方式。而****家实现此功能的,并没有用高精地图,埃隆·马斯克本人对于供应商提供高精地图的态度,也从来都不算热情。

为什么会出现这样的差别?这得从高精地图对于自动驾驶的作用开始说起。

高精地图的意义是什么?

如果以人驾驶进行比喻,自动驾驶地图就是大脑记忆中的路线,高精度定位就是人对于空间位置的感知。高精度定位与摄像头、雷达、激光雷达等单车环境感知存在一定的功能重叠,所以主流方案中多是以高精度地图作为“远距离传感器”,提供路径规划的“先验”,以单车智能作为临场执行的“决策”,将两者进行数据融合分析。

凯迪拉克Super Cruise第一个将辅助驾驶系统与高精地图联系在一起。彼时,的辅助驾驶系统基于Mobileye Q3平台,与Autopilot 1.0的硬件水平一致,而它的高精地图收集了美国13万英里的里程(美国高速总超过17万英里)。

但是,受到当时电子电气架构的限制,辅助驾驶与高精地图这两套系统在当时并没有形成很好的整合,高精地图需要通过车载互联网额外做一个Wi-Fi热点才能联网更新,没有集成到自己的数据网关中。换言之,当时的Super Cruise之于整车是一套“外挂”的系统。

所以,高精地图对于辅助驾驶系统的加成,在最早一代的Super Cruise上并没有体现得非常明显。而真正有用的,是Super Cruise上对驾驶员是否保持眼球平视的严格监管,这也是对当时很多车主盲目信任Autopilot而分心造成事故的一种回应。

而到了NOP,以及**的增强版Super Cruise上,电子电气架构的升级以及更强的单车智能算力水平,让高精地图作为“更远的传感器”的作用有了更充分的发挥。

高精地图达到车道级的精度,以及能反映出普通地图无法体现的道路坡度、曲率、周边障碍物等地理信息,能够让车辆有更强的全局路径规划能力:在特定路段实现自主变道超车以保持更快的平均车速,自动上下高速公路或城市快速道路匝道并进行主动车速控制。

但是目前高精地图同样有其局限性。首先是高精地图采集更新慢、采集成本较高,而且数据地图格式交换规格、数据互联互通标准、车联网场景等均存在问题,因此目前车用高精地图基本都是离线地图。另一方面,按照国家规定,高精地图无法覆盖所有场景,比如NOP中北京五环路以内就无法使用,此外涉及到有关国家安全的区域也没有办法进行民用或者只能展现部分要素。

因此,至少在现阶段,将高精地图与辅助驾驶系统的融合,使用条件与应用场景都较为苛刻。所以,无论是还是,都没有将高精地图与辅助驾驶系统的融合定义为L3自动驾驶,而是作为现阶段L2辅助驾驶系统的一项功能升级。

为什么特斯拉坚持不用高精地图?

基于目前高精地图受到的种种限制,理论上来说,如果单车智能足够强大,一定程度上可以削弱对于高精度地图的需求。比如一直坚持采用视觉感知减轻对于导航精度的依赖。

所以在的NoA上,采用的地图与普通导航没有区别。而且因为只是将其在美国研发的工作逻辑照搬到了中国,加上本就不太好用的导航,让这项功能在中国有更大的使用局限性。比如NoA几乎只在高速公路上才能开启,比如因为没有高精地图的“先验”,而导致在出匝道口前的变道动作显得“粗暴”。

但是似乎依然没有向供应商购买高精地图的意愿,埃隆·马斯克也曾在2019年的自动驾驶日上公开表示高精地图是一个“很糟糕的想法”。

这并不奇怪,一直在避免为自动驾驶增加“超人感官”,激光雷达如此,高精地图也如此,他将这些东西比喻为“行走时的拐杖”,过于依赖拐杖会让行动失去灵活性。

不过,却在默默地做另一件事情——自建高精地图。它在用车上的各种传感器,由全世界的车主为其共同绘制只属于的高精地图。

这种“众包模式”在自动驾驶地图产业中,其实应当有很重要的地位,尤其是当高精地图采集成本高、更新周期长时,众包模式对于动态地图信息的实时更新比专业采集模式有更大的优势。

最早提到这件事情,是马斯克曾表示要“躲避路上的坑洞”。当经过某处的车主都会躲避同一个地方,而的视觉系统也识别到这是一个路面的坑洼,那么后台就会在地图上进行标注,再经过此处的就会实现自动避让。这事实上是自动驾驶系统算力、机器学习、大数据回传及再反馈机制的升级应用。

在高精地图众包模式下,采集的数据类型、精度、数据传输标准化等问题目前并没有统一的规定,这也是国内高精地图采集仍然只能由少数几个有资质企业进行的原因。但显然,并不关心这件事情,它所做的也只是为了满足自家的需求。况且,的作风也一直都是先做、再说、再改。

所以,只是坚持不用供应商提供的高精地图,但是它采用众包模式绘制高精地图以提高自身感知能力的做法,却在事实上应用了高精地图的思想。

写在最后

L3以上自动驾驶一定要用高精地图吗?这件事情目前没有定论,大家各自的技术路线选择,也都是基于自身资源禀赋的结果。

如果的单车智能与感知能力真的强大到与高智商人类无异,那么确实对于高精度地图甚至以后V2X的依赖都会减弱。反过来说,如果在中国,我们有了可以民用的、实时动态的高精地图,我们的新基建又能强大到铺满V2X的通讯设备,我们所有的国产车型自动驾驶方案都基于此,那么到时还会如此坚持吗?

所以,技术路线的选择没有对与错,很多时候也并不只是一个技术问题。



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