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硬创先锋孟然:双目探头能让百万豪车标配的ADAS普及化?

四月硬创先锋 车东西2016/05/17

智东西(公众号:zhidxcom) 文 | 四月 导语:在上月的北京国际车展,阿里、乐视、百度等互联网玩家跻身 […]

智东西(公众号:zhidxcom)
文 | 四月

导语:在上月的北京国际车展,阿里、乐视、百度等互联网玩家跻身进了造车大军,国产长安、北汽等也高调地秀出了自动驾驶新车;刚结束的CES Asia展里,国际品牌宝马、奔驰、沃尔沃纷纷重点展示了自动驾驶、智能互联新技术。

就整车厂商而言,半自动驾驶与半自动泊车功能已迈入大规模商业化前夜,但高度自动驾驶等主动安全技术仍受制于基础设施与法规。出于创业团队角度,实现自动驾驶的过程性技术,如ADAS、AEB等智能系统则更具实际意义。ADAS,全拼写为Advanced Driving Assistant System,即高级驾驶辅助系统。

在众多ADAS的新入局者中,中科慧眼创业团队带来的双目探头方案让人印象深刻。与目前普遍采用单目摄像头技术有所不同,中科慧眼模拟人眼采用双目视觉技术,在性能与准确度上可进行大幅提升。此外,如团队名称所述,团队成员主要来自中科院校友。关于该产品的技术思路和商业逻辑,智东西采访了中科慧眼的联合创始人兼副总经理孟然,主要看点包括:

1、雷达、单目与双目摄像头三类不同方案的差异分析。

2、ADAS与行车记录仪产品宣传中的“ADAS”的本质区别。

3、面对前装与后装的不同市场环境所采取的布局策略。

4、双目探头项目的推进历程。

根据广义的ADAS定义,包含盲点侦测系统、后方碰撞警示系统、偏离车道警示系统、缓解撞击煞车系统等9套不同的系统与功能,其基本原理指通过各类传感器(毫米波雷达、超声波雷达、红外雷达、激光雷达、CCD\CMOS 影像传感器)尽可能多地收集车外以及汽车自身的相关数据,并通过不同软件算法的分析,获得不同的系统结果。来自以色列,成立十余年的Mobileye作为该领域的标杆企业,其产品已应用到特斯拉、宝马等高端车系中,掌握着全球市场近七成份额。

作为后进入者,中科慧眼团队在技术层面采取了不同的打法。

选用不同技术路线 具备弯道超车可能

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双目探头场景模拟测试

目前ADAS 行业中,包括Mobileye在内普遍采用单目摄像头方案;率先应用在谷歌无人驾驶汽车的雷达方案更多应用在前装领域;双目摄像头技术处于研发或产品化阶段,国内部分创业团队推出的ADAS产品大多停留在概念型阶段。面对这三类代表性方案,孟然进行了较完整的分析:

1、雷达精准,无法后装。具体而言,可达到车载监测精度要求以激光雷达为主,包括单线雷达、双线雷达、多线雷达等,具有测算精度高,探测距离远等特点;但成本均在千元以上(甚至数十万元)。此外,雷达的安装与标定过程十分繁琐,在后装市场无法普及。

2、单目成熟,数据要求高。受限于单目的先识别后测距的单线程工作原理,需要大量样本数据库的图像匹配与识别效率直接影响距离测算的准确度和时效性。Mobileye采用此方案正是得益于其庞大的用户样本数据,但对于创业公司而言,在短期内无法积累到足够素材;再沿用该方案在性能与品质方面都面临瓶颈。

3、双目准确,结构复杂。双目与单目均呈现二维图像,且双目方案对同一物体存在视差,即可绝对测量标的物远近,无需先对目标物进行识别,利用视差计算得出的距离更加精确。但在成本方面,结构更复杂的双目探头高出单目方案,对于计算单元的性能要求较高。

此外,双目、单目、雷达等传感器监测方案均会不同程度地受到安装环境、天气、路面情况的影响,如双目方案运行中需保证双镜头的相对位置一致,而实际使用过程的热肿冷缩则将影响其精度。“在具体算法中,我们加入了开机自动校正功能,并已获得相关专利授权”,孟然补充道。在产品形态方面,中科慧眼集成了双目立体镜头、夜视红外镜头,互补两类传感器数据采集的精确性。

ADAS就是升级版的行车记录仪?

相比单打ADAS概念的车载产品,行车记录仪厂商似乎更热衷于提及此项智能技术。“ADAS与行车记录仪对成像系统的要求是截然相反的”,孟然一语中的地道出了行业内情,“可以确定的讲,凡是在行车记录仪成像系统的基础上添加ADAS功能的,都是在炒作概念”,其根据在于:

1、行车记录基于记录与拍摄目的,需要配以高分辨率、强色彩还原性的广角镜头,而视角的增大则意味着焦距缩小。

2、ADAS对镜头的要求则偏向于长焦距(为系统提供更充裕的时间做出判断和反应)、窄视角(只关注行驶区域内的障碍物,减少车道两侧障碍物的误报影响),需计算和处理的图像多以黑白为主。

中科慧达的产品中提供了具有行车记录仪的加强版本,但ADAS功能仍采用两套摄像头方案。

基于产品的技术路线,孟然已进行了详细分析。下面来谈谈产品究竟能为驾驶者实现哪些辅助安全方案。

前文我们已经介绍,完整的ADAS包含9套不同的系统与功能,但在产品层面,各家产品往往因为自家技术成熟度差异而进行不同定义。具体到慧眼ADAS产品,可主要提供前车碰撞预警FCW、车道偏离预警LDW、行人碰撞预警PCW、车距检测预警HMW等功能,基于双目探头方案可识别不规则障碍物,以适应国内复杂路况。据官方数据显示,警报预告时间设定为碰撞发生前2.7秒。

不过,据孟然介绍,该数值更多是基于消费者的心理需求,在实际操作层面,过早或过于频繁地发出警报属于误判,反而容易干扰驾驶者工作。实际的预警阈值在0.8-1S间更为合理,并将根据车型与摩擦系数、刹车速度、相对速度进行调整。

采用WIFI与手机App连接进行数据传输,可不必占用用户数据流量,且产品使用过程可完全脱离手机使用。

先做后装 后攻前装市场

基于车载设备在前装与后装的市场环境差异,中科慧眼团队在推广渠道与战略方面采取了更针对性的方案。据孟然介绍,前装市场存量更大,但鉴于其稳定性与可靠性要求更高,并有相关法律制约,与车厂的合作短期内难以深入,但仍不可放弃;后装市场是作为创业团队更有利的机会。

针对后装市场的推广方式,中科慧眼采用与互联网品牌合作的方式,类似ODM厂商的角色,提供核心模块与算法。“团队本身不具备用户教育能力与渠道拓展能力,或者说这方面的能力尚浅”,孟然解释了合作模式背后的考虑。在此之前,团队本身仍会先以自主品牌做一轮产品众筹。

考虑到前装市场的定位,团队结合使用场景对产品细节进行了充分考虑。产品主体包括摄像头与处理单元两部分,考虑到不同车型的结构差异,处理单元绑定在后视镜位置,负责ADAS功能的摄像头贴合在车前窗。此外,针对双目探头方案计算量大,系统散热问题进行了优化处理。

中科院师兄弟组团创业

据孟然介绍,公司现有员工20 余人,其核心团队由日本知名汽车技术研究所博士后、中科院博士以及来自微软的软硬件工程师联合组成。对于如何能快速组建到椖团队,孟然解释道,“由于这是一个涉及图像识别以及无人驾驶的高技术行业,目前对口的人才较少。大家都处在一个圈子里,志同道合容易走到一块”。

创始人姜安曾先后就职于中科院自动化所、诺基亚 (中国) 投资有限公司、微软移动,任图像处理算法专家,团队目前拥有十几项 ADAS 相关专利。联合创始人孟然曾参与创建华夏视科公司,提供特殊印刷品的视觉检测产品与解决方案,相应技术曾应用到人民币辨伪。

加入中科慧眼项目后,孟然已完全退出前期项目。项目于2014年下半年正式成立,历时一年半的项目推进过程里,共经历产品细节定义、工业设计、算法同步、量产协调等重要节点,正式产品将于近两月内推出,届时将公布Pre-A轮数千万融资的具体信息。

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结语

在汽车产业通向智能化与物联网的进程中,选取量力而行的领域与方向将成为创业团队的首要考虑因素。相比研发成本与技术难度更大的自动驾驶,先从更易实现的辅助安全驾驶系统方向寻求生机,从被动安全防范技术逐步跨向主动安全领域或许是一条更踏实可行的道路。

在技术路线方面,通过避开主流方案形成竞争差异,在数据库积累与生产成本建立优势,属于该项目的最大创新点。当然,在理论层面可行的创新优势,还需用户实测与厂商验证才可发挥出其相应的价值。在销售与渠道选取上,结合车载设备的前装与后装两类模式,前期主攻后装市场。借助互联网品牌的营销与推广能力,合作模式与自主推广双管齐下;而存量更大后装市场则需要与车厂更长的研发与磨合周期。

在技术底层进行创新与突破的团队其后发力量值得期待,但另一方面,新方案的投产必然面临适配与协调供应链资源难题,实现量产则成为当务之急。


 

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