四五個人,半個車庫做辦公室,這是魔視智能三年前的光景。談起公司在成立初期被賽靈思“拒之門外”的經(jīng)歷,創(chuàng)始人虞正華博士不免低頭沉笑。
三年后,F(xiàn)PGA(完整可編程邏輯)解決方案的頭部供應(yīng)商賽靈思中國區(qū)高級市場經(jīng)理羅霖、半導(dǎo)體公司英飛凌中國區(qū)銷售總監(jiān)劉魯偉紛紛為這家從車庫里成長起來的初創(chuàng)公司站臺。羅霖這樣描述魔視智能:“這是國內(nèi)首家基于FPGA進(jìn)行深度學(xué)習(xí)技術(shù)研發(fā),且完成產(chǎn)品量產(chǎn)化的公司,而多數(shù)人工智能公司還處于研發(fā)或樣機(jī)測試階段?!?/span>
從最初的不被看好,到賽靈思、英飛凌為其加碼。這意味著魔視智能的技術(shù)和實力已經(jīng)得到了國際企業(yè)的認(rèn)可,并在自動駕駛領(lǐng)域占有一席之地。
9月27日,魔視智能宣布其基于嵌入式深度學(xué)習(xí)技術(shù)的乘用車及商用車輔助自動駕駛產(chǎn)品已在主機(jī)廠上正式量產(chǎn)。同時,其基于車規(guī)級嵌入式處理器和深度學(xué)習(xí)的量產(chǎn)級自動泊車產(chǎn)品也正式發(fā)布。曾經(jīng)并帶領(lǐng)其輔助自動駕駛前裝產(chǎn)品開通了一條量產(chǎn)之路,成為國內(nèi)首家實現(xiàn)基于深度學(xué)習(xí)的輔助駕駛前裝量產(chǎn)的自動駕駛公司。
乘用車及商用車前視智能駕駛輔助前裝一體機(jī)
同主機(jī)廠研發(fā)的部分前視智能輔助駕駛一體機(jī)也在近日正式對外公開亮相。
*應(yīng)用于比亞迪車型的前視智能輔助駕駛一體機(jī)
適配于比亞迪車型的前視智能輔助駕駛一體機(jī)集成行車記錄儀功能,包括兩個攝像頭,一個攝像頭實現(xiàn)智能駕駛輔助功能,另一攝像頭完成行車記錄。魔視智能聯(lián)合創(chuàng)始人 COO 王學(xué)海提到,DVR同輔助駕駛應(yīng)用在一體機(jī),已是目前乘用車上的常見解決方案。
*單目前視智能輔助駕駛一體機(jī)
單個攝像頭的前視智能輔助駕駛一體機(jī),同樣可以實現(xiàn)車道偏離報警,行人防撞報警,交通標(biāo)識(限速標(biāo)識)等功能的識別,以及智能遠(yuǎn)光燈控制,基于深度學(xué)習(xí)算法,并且可拓展實現(xiàn)自動緊急制動系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航、車道保持輔助系統(tǒng)等功能。
*應(yīng)用于商用車的前視智能駕駛輔助一體機(jī)Rayleigh
對于應(yīng)用于商用車的前視智能駕駛輔助一體機(jī)Rayleigh產(chǎn)品,魔視智能將其交付于主機(jī)廠、供應(yīng)商,應(yīng)用到物流車、公交等。雷鋒網(wǎng)新智駕了解到,魔視智能目前已同國內(nèi)新能源汽車動力總成系統(tǒng)產(chǎn)品和解決方案提供商越博達(dá)成合作。
魔視智能還自主研發(fā)出一套多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)Curie。在系統(tǒng)控制方面,基于FPGA和深度學(xué)習(xí)方案,魔視智能同賽靈思合作研發(fā)出一套車規(guī)級嵌入式芯片平臺,在硬件方面符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)體系,性能方面支持超100層的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),2.8X的計算效能提升?;谇度胧杰囈?guī)級芯片,魔視智能研發(fā)出一套前視智能駕駛開發(fā)系統(tǒng)Rontgen。
硬件在環(huán)測試方面,魔視智能自主開發(fā)出一套硬件在環(huán)前視智能駕駛測試系統(tǒng),系統(tǒng)將采集的各種工況場景下的視頻,通過注入設(shè)備,模擬攝像頭輸入,將視頻注入到待測試的前視設(shè)備中進(jìn)行檢測識別,實現(xiàn)設(shè)備的硬件在環(huán)系統(tǒng)測試。
前裝智能輔助駕駛一體機(jī)“上車”并不簡單。虞正華提到,在型式試驗階段,前裝產(chǎn)品走向車端,實現(xiàn)量產(chǎn)需要通過傳導(dǎo)騷擾、輻射騷擾、瞬態(tài)耦合等39項測試驗證。仿真測試也必不可少,魔視智能目前已經(jīng)積累了700萬公里的仿真測試和大量路測。
魔視智能的“量產(chǎn)之路”
魔視智能輔助駕駛一體機(jī)的“量產(chǎn)之路”從公司成立之初開始孕育,基于深度學(xué)習(xí)的前視智能輔助駕駛項目在2015年正式啟動。2016年的11月,魔視智能推出國內(nèi)第一臺基于深度學(xué)習(xí)的車規(guī)級智能輔助駕駛樣機(jī)。
在經(jīng)歷了一年有余的乘用車主機(jī)廠測試后,智能輔助駕駛一體機(jī)在今年6月實現(xiàn)乘用車前裝量產(chǎn)。目前,魔視智能已同比亞迪、北汽新能源、一汽、蔚來、眾泰等18個主機(jī)廠及供應(yīng)商進(jìn)行量產(chǎn)和產(chǎn)品研發(fā)合作。值得一提的是,魔視智能前視智能輔助駕駛一體機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)在比亞迪上市的主力車型上。
據(jù)悉,魔視智能嵌入式深度學(xué)習(xí)技術(shù)已在中國本土的一線乘用車主機(jī)上正式落地量產(chǎn)并實現(xiàn)每月千臺以上穩(wěn)定批量出貨。自2018年6月正式批量量產(chǎn)至今,累計出貨已經(jīng)超過萬臺規(guī)模。魔視智能計劃到2019年末擴(kuò)展至30個主機(jī)廠及供應(yīng)商量產(chǎn)及合作項目,17個正式定點,搭載超過15萬臺不同車型。
虞正華提到,不同的車廠、車型在何種方式進(jìn)行輔助系統(tǒng)總裝、硬件設(shè)計、輔助功能的要求不同,對應(yīng)的ADAS一體機(jī)上車形態(tài)不同,所以各車型適配的輔助駕駛一體機(jī)的價格不同。但同Mobileye相比,魔視智能產(chǎn)品成本相對較低。
魔視智能還同包括轉(zhuǎn)向和剎車控制器,智能網(wǎng)聯(lián),儀表,新能源動力系統(tǒng)總成,雷達(dá)在內(nèi)的多個一線體系供應(yīng)商進(jìn)行多形式的產(chǎn)品合作。
量產(chǎn)級自動泊車產(chǎn)品發(fā)布
從ADAS到泊車,虞正華提到,魔視智能的目標(biāo)是自動駕駛,前視ADAS和自動泊車均是自動駕駛的具體產(chǎn)品體現(xiàn),而ADAS和智能泊車兩方向融合也是未來自動駕駛系統(tǒng)的技術(shù)方向。
魔視智能也公布了其基于FPGA方案和深度學(xué)習(xí)的量產(chǎn)級自動泊車產(chǎn)品。該自動泊車方案,通過四目視覺感知和超聲傳感器融合,采用深度學(xué)習(xí)算法,對車身周圍停車位進(jìn)行感知及決策,實現(xiàn)半自動和全自動泊車控制,以及一鍵式遙控泊車。
和傳統(tǒng)自動泊車系統(tǒng)采用的純視覺或超聲波方案,基于深度學(xué)習(xí)的視覺同超聲波融合的自動泊車方案的優(yōu)勢在于,能夠滿足車位識別的魯棒性要求,可以完成不同形態(tài)車位、不同材質(zhì)路面、路沿的識別。而采用傳統(tǒng)學(xué)習(xí)算法的自動泊車產(chǎn)品,僅適用于單個或幾種簡單場景。
虞正華也介紹了未來泊車的發(fā)展路徑及魔視智能的自動泊車產(chǎn)品規(guī)劃:
3D環(huán)視:通過360度全景攝像頭,完成簡易的圖像拼接顯示功能。這也是目前大部分量產(chǎn)車輛搭載的輔助泊車方案。而通過360環(huán)視攝像頭完成道路圖像拼接,攝像頭在檢測道路信息的過程中并不支持目標(biāo)圖像識別,駕駛員仍需依據(jù)拼接圖像控制車輛,完成泊車。自動泊車:當(dāng)駕駛員將車停在停車位附近時,系統(tǒng)通過環(huán)視檢測、深度學(xué)習(xí)方法的圖像識別感知垂直車位、橫向及斜列車位等,實現(xiàn)自動泊車入位、遙控泊車,無需人工控制。魔視智能計劃在2019年大規(guī)模量產(chǎn)自動泊車產(chǎn)品。自主代客泊車:利用多攝像頭與其它定位傳感器融合,及在線或離線高精度地圖,基于VSLAM和深度學(xué)習(xí)緊密耦合實現(xiàn)6D車輛定位。駕駛員無需尋找車位,車輛自主完成泊車。魔視智能計劃在2020年完成自主代客泊車產(chǎn)品的量產(chǎn)。自主代客泊車依賴車輛定位技術(shù)完成。魔視智能利用車上環(huán)視攝像頭,基于VSLAM和深度學(xué)習(xí)的高度耦合,魔視智能已經(jīng)完成了600米路徑的閉環(huán)測試,定位精度達(dá)到10厘米左右,相對行駛距離的漂移為0.62%。目前KITTI上世界第一的結(jié)果是0.65%。值得一提的是,魔視智能在閉環(huán)測試中采用魚眼環(huán)視攝像頭的視覺方案,而圖像畸變的出現(xiàn),對于算法處理也是一大挑戰(zhàn)。高級自動駕駛:即車輛實現(xiàn)完全自動駕駛
虞正華提到了目前自動泊車產(chǎn)品量產(chǎn)之路面臨的一些難題:和車廠對接過程中,自動泊車產(chǎn)品在設(shè)計方面需要滿足嚴(yán)格的車廠規(guī)范;同時,不同工況下,自動泊車產(chǎn)品的多場景覆蓋性需要長時間的測試積累。
魔視智能基于深度學(xué)習(xí)和車規(guī)級嵌入式平臺的自動泊車方案,目前已同多個主機(jī)廠及供應(yīng)商進(jìn)行產(chǎn)品測試和驗證,并計劃在2019年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
魔視智能的三大高地
虞正華提到,除與賽靈思、英飛凌合作,使用其芯片外,魔視智能已經(jīng)搭建了從數(shù)據(jù)采集、后端處理,到算法模型,訓(xùn)練模型,硬件搭載的完整閉環(huán),并在深度學(xué)習(xí)算法、汽車嵌入化平臺、優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)三大方面構(gòu)建了一套核心的技術(shù)路線。這也成為魔視智能對標(biāo)輔助系統(tǒng)ADAS領(lǐng)域中其它公司的三大高地。
魔視智能是首個兼具深度學(xué)習(xí)及VSLAM算法技術(shù)的自動駕駛初創(chuàng)公司。不同于傳統(tǒng)人工智能計算方案,魔視智能在成立之初將深度學(xué)習(xí)技術(shù)作為基調(diào)。同時,不依賴高成本激光雷達(dá),利用攝像頭為主的SLAM技術(shù)完成相對和絕對定位,解決了成本及量產(chǎn)難題,這成為魔視智能在核心算法方面的一大高地。
在深度學(xué)習(xí)方面,虞正華提到,魔視智能起步早,而Mobileye在第四代系統(tǒng)芯片EyeQ4上開始引入深度學(xué)習(xí)技術(shù)。另外,鑒于中國政策及復(fù)雜的道路環(huán)境,魔視智能在中國道路數(shù)據(jù)積累方面更有優(yōu)勢。
魔視智能深度學(xué)習(xí)算法曾參加無人駕駛算法評測數(shù)據(jù)集KITTI、CITYSCAPES算法評測數(shù)據(jù)集等多類比賽,并位居世界前列。CITYSCAPES由戴姆勒集團(tuán)組織進(jìn)行,Cityscapes Benchmark即基于深度學(xué)習(xí)的語義分割,其任務(wù)為基于道路視頻的像素完成19種類別區(qū)分,包括各種道路和街景特征、交通標(biāo)志等,并輸出算法結(jié)果。
虞正華提到,完成算法測試效果并非重點,重要的是,基于強(qiáng)大的深度學(xué)習(xí)算法的優(yōu)化設(shè)計能力,采用網(wǎng)絡(luò)裁剪、低比特數(shù)定點化等技術(shù),魔視智能將其應(yīng)用到低成本的FPGA平臺,并實現(xiàn)量產(chǎn)。基于深度學(xué)習(xí)的算法目前可以完成轎車、中巴、大巴、車道線、路沿、Freespace等道路信息的識別。
基于深度學(xué)習(xí)及VSLAM算法,如何做好汽車嵌入化平臺是ADAS及自動駕駛視覺方案供應(yīng)商的核心,也是魔視智能的第二大優(yōu)勢。在嵌入式芯片平臺方面,魔視智能選擇基于賽靈思FPGA方案設(shè)計開發(fā)視覺芯片系統(tǒng)。新智駕了解到,魔視智能在商用車、乘用車前視智能駕駛輔助一體機(jī)及自動泊車產(chǎn)品方面選用了兩種不同的處理器方案:
針對面向商用車、乘用車前視智能駕駛輔助一體機(jī)產(chǎn)品,魔視智能基于Xilinx Zynq-7020處理器完成嵌入式開發(fā)平臺;自動泊車及自主泊車產(chǎn)品,魔視智能采用Xilinx ZYNQ 及MPSOC系列處理器。
算法復(fù)雜性對于芯片算力的依賴始終困擾著整車產(chǎn)品工程。 如何在低成本低功耗的硬件芯片局限下實現(xiàn)高度智能和實時的復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),一直是困擾人工智能在汽車行業(yè)落地的難題。
魔智智能將FPGA方案作為目前最優(yōu)解。王學(xué)海提到,深度學(xué)習(xí)算法更新迭代迅速,F(xiàn)PGA的可編程性為其提供了靈活性。GPU成本功耗高,DSP并不適用深度學(xué)習(xí)。大規(guī)模量產(chǎn)的ASIC芯片有其成本優(yōu)勢,但當(dāng)下其無法滿足深度學(xué)習(xí)算法的更新。且因為國內(nèi)車廠“多品種小批量”的打法,ASIC無法滿足多功能的適配和功能的快速迭代。未來算法相對固定、足夠的用戶基數(shù)滿足成本分?jǐn)?,ASIC的優(yōu)勢才會顯現(xiàn)。
同時,ADAS產(chǎn)品量產(chǎn)意味著汽車嵌入化平臺已滿足車規(guī)級要求。王學(xué)海提到,對于車廠量產(chǎn)來說,諸多公司在后備箱放置的大型演示機(jī)箱上量產(chǎn)車幾乎成為不可能。而魔視智能已基于FPGA方案自主研發(fā)出一套低功耗低成本的小型化嵌入式芯片平臺,完成了量產(chǎn)上車之路。
第三點即魔視智能積累的數(shù)據(jù)高地。成立之初,魔視智能將目光瞄準(zhǔn)了深入學(xué)習(xí),開始收集道路數(shù)據(jù),目前其ADAS產(chǎn)品已經(jīng)在全國30個省采集視頻測試,積累了700萬公里的道路數(shù)據(jù)。 魔視智能也自主并研發(fā)了一套高度自動化數(shù)據(jù)作業(yè)體系,通過深度學(xué)習(xí)算法,對眾包數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,破除人工打標(biāo)效率低的壁壘。
魔視智能的下一步
魔視智能透露了其在高級別自動駕駛和量產(chǎn)方面的規(guī)劃。在自動駕駛方面,面向L4級別的自動駕駛感知及定位解決方案正在研發(fā)進(jìn)行中。
虞正華提到,ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)將是主機(jī)廠對于自動駕駛產(chǎn)品的下一步要求,魔視智能在ASIL等級方面已有準(zhǔn)備。牽手英飛凌,魔視智能將搭載其符合安全標(biāo)準(zhǔn)的電路設(shè)計體系。雷鋒網(wǎng)新智駕了解到,英飛凌的AURIX系列產(chǎn)品已被用于達(dá)到L3級別的量產(chǎn)車型奧迪A8的系統(tǒng)控制器中,AURIX可確保車載數(shù)據(jù)總線的網(wǎng)絡(luò)安全性,可對數(shù)據(jù)包進(jìn)行評估并確認(rèn)其優(yōu)先級,以便在盡可能短的時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)處理。
對于商用車和乘用車兩種商業(yè)模式,虞正華向雷鋒網(wǎng)新智駕表示,決戰(zhàn)乘用車是未來企業(yè)發(fā)力的重點。與商用車相比,前者市場需求更高,門檻技術(shù)更難,需要通過車輛總成、適應(yīng)車輛設(shè)計、軟件對接適配、硬件融合、診斷維修。而商用車幾乎“一機(jī)掃天下”,同車廠進(jìn)行適配工作較少。所以輔助駕駛一體機(jī)在乘用車上量產(chǎn),這就意味著已建立完整的研發(fā)、生產(chǎn)的體系,并滿足車規(guī)級要求。