未来的汽车究竟是什么样子?我们在天马行空的科幻电影中可以管窥一豹。在金龟车系列电影第五部——《金龟车贺比》中,神奇善良的贺比拥有和人类一样的自由意志,它在玛姬的赛车事业和爱情道路上施展魔法,帮助她寻找理想人生。而五部金龟车系列电影,也让“金龟车贺比”在上世纪七十年代跻身迪士尼经典形象之列。可见,早在上个世纪,人们就已经对未来汽车的功能做出了一些预测,金龟车贺比能够感觉和思考、能够用自己的头脑进行自我驾驶。
▲金龟车贺比
还记得电影《少数派报告》中的无污染交通系统,所有车都是电动的、自动驾驶的,由中央系统统一控制。电影里各大楼间和楼层间都有上天入地的庞大磁悬浮轨道系统连接,在这个轨道系统上高速行驶着成千上万没有车轮的汽车。若你要外出,只需打开门,就会有一辆空车风驰电掣地驶来,停在门口,拉上你去往目的地。等到了目的地,你跳下车,它又开走去接下一个乘客。
▲ 轨道系统上高速地行驶着成千上万个没有车轮的汽车
▲ 轮胎被可旋转的球体代替的汽车
在电影《我与机器人》中,一部奥迪RSQ汽车带给我们一场技术与想象的盛宴。这款四轮双门超级概念跑车,采用两座、中置发动机设计,蝶翼式车门,就连轮胎也被可旋转的球体代替。而在电影《第五元素》中,制作设计师又创造出了令人印象深刻的无人飞车……
▲《第五元素》设计师创造出让人印象深刻的无人飞车
画面绚丽震撼的科幻电影,除了给予观者大呼过瘾的视觉体验,也是人类梦想的投射。电影中的自动驾驶等种种黑科技,都承载了人们对于未来出行天马行空的想象力。而且,这些大胆奇妙的想象,早在上个世纪就已萌芽。人类对自动驾驶领域的探索步伐从未停歇,这颗萌芽,正在慢慢成长,也必会绽放希望。
AI 科技,让梦想照进现实
如果说导演和编剧们早已畅想出了人工智能时代翻天地覆的变化,那么,科技则正在脚踏实地变革着时代,让梦想照进了现实。随着时代科技浪潮的汹涌发展,电影中出现的黑科技似乎慢慢变得容易实现起来。就像自动驾驶汽车,已经不再只是科幻电影中的技术合成,而是备受各大公司追捧且真正开始走向大众的科技产物。
英特尔® FPGA中国创新中心展厅中展示的地平线Matrix360°视觉感知方案,正是自动驾驶领域内的一项重大成果。这一方案于2019年初荣获美国CES车辆智能和自动驾驶技术类创新奖。作为全球瞩目的AI独角兽公司,地平线(Horizon Robotics),主要提供无人驾驶、安防等解决方案。
▲ 地平线Matrix自动驾驶计算平台
地平线360°视觉感知系统搭载三块地平线自主研发的Matrix自动驾驶计算平台<,是基于地平线自主研发的嵌入式人工智能处理器BPU打造的自动驾驶开放式计算平台。应用了Intel® Arria® 10技术,具备高性能、低功耗、低延时的特点。Matrix自动驾驶计算平台结合深度学习感知技术,具备强大的感知计算能力,能够为L3、L4级别自动驾驶提供高性能的感知系统。
▲ 图片内容来源:SAE协会
根据系统对于车辆操控任务的把控程度,国际上最大的汽车工程学术组织——美国汽车工程师协会(SAE)将自动驾驶技术分为L0-L5。系统在L1-L3级主要起辅助功能,当到达L4级,车辆驾驶将全部交给系统。在L4级以上的自动驾驶中,由于系统需要进行人机交互、视觉处理、智能决策等,AI 算法和芯片就成为了技术核心。在商业化层面,地平线Matrix自动驾驶计算平台,目前已向世界顶级厂商Robotaxi大规模供货,成功开创了中国自动驾驶芯片类产品落地与出海的先河。
Matrix 自动驾驶计算平台
Matrix自动驾驶计算平台搭配4路鱼眼摄像头和8路窄角摄像头,通过对摄像头安装位置的合理布局,实现车身周围360°无死角视觉感知检测。其中鱼眼摄像头主要用于车身近距离(10m以内)的检测,窄角摄像头主要用于车身远距离(150m以内)的检测。
演示车辆周身部署4个鱼眼摄像头,四角部署4个摄像头,前向部署3个摄像头,后方部署1个摄像头。这套12路摄像头感知方案,是一个典型的覆盖车辆四个方向、360度无死角的方案。
▲ Matrix360°视觉感知方案
整套系统可以实现同时对行人、机动车、非机动车、车道线、交通标志牌、红绿灯等超过20类目标,进行精准的实时监测与识别,官方提供的数据是识别准确率大于99%。在12路图像进行车道线识别、障碍物识别和可行驶区域识别等图像处理的基础上,地平线团队对其中1路摄像头画面进行了更为精细的处理,除了可实现对20种不同类型物体的像素级语义分割,还实现了对人体骨骼框架的识别、车辆的边缘框定等,从而对行人运动轨迹、车辆的行为进行预测。
于是,整套系统能够让汽车更好地理解复杂场景,特别是可以应对高度遮挡、快速响应场景下的自动驾驶挑战。比如,当行人或者车辆被路边的树木或其他物体遮挡时,strong>通过像素级的识别,即使只检测到一部分,也能实现正确识别,从而做出响应。
▲ 地平线Matrix自动驾驶计算平台
每块Matrix实时处理速度大于50fps,在保证高性能的前提下,功率仅为31W,且无需水冷系统,满足了高性能和低功耗的行业应用级需求,已经达到嵌入式自动驾驶应用和产品化水平。