车东西（公众号：chedongxi）
作者 | 俞岳
编辑 | 晓寒
2021年的上海车展上，量产自动驾驶迎来了新拐点。
极狐阿尔法S华为HI版，搭载华为全套自动驾驶解决方案，能够实现城市道路的L2级自动驾驶。智己L7、R汽车ES33、蔚来ET7都将搭载英伟达最强量产自动驾驶芯片Orin，将于今年下半年上市。
国内芯片创企中，地平线一直专注汽车边缘计算。就在上海车展首日，地平线发布了Matrix自动驾驶解决方案Matrix Mono、Matrix Pilot和Matrix FSD。同时，地平线宣布，征程3将成为全球首个量产落地采用前视800万摄像头的智能驾驶方案的AI芯片，引领前视摄像头进入800万像素时代。
就在上海车展开幕当天，地平线的工程师直接把测试车开上了高速路，大秀了一把可脱手的L2+级自动驾驶系统。可以实现换道超车，根据导航路线上下匝道，长隧道、大曲率弯道全都能从容应对。
地平线的全场景整车智能方案实现了车内外联动的自动驾驶，车辆进行自动驾驶的同时，车内视觉、车内语音感知系统同样也在工作。通过驾驶员状态、语音输入，也能控制车辆的驾驶行为，实现人、车更加紧密的结合。
地平线对智能汽车的最新探索可谓脑洞大开。现有自动驾驶系统中，人与车的关系十分割裂，在智能汽车的外表下，实际则是不够人性化的驾驶体验。面向未来的出行场景，人们更需要车辆与驾驶员的紧密互动，才是智能汽车的终极目标。
一、800万像素摄像头量产装车 道路和座舱“双感知”
在本届上海车展上展出的新车中，自动驾驶和智能座舱体验已经成为智能汽车的主要衡量标准，这两项“硬指标”已经成为行业大势所趋，正在让汽车行业形成新的增长点。
不过，面向未来的出行场景，驾驶域和座舱域割裂的智能化还是不能满足人们的智能化需求，只有整车智能才能真正定义“智能驾驶”。
就在昨天，国内AI芯片创企地平线将最新整车智能产品带到了2021上海车展，车东西也在第一时间体验到了地平线的车内外联动解决方案。
在地下停车场内，我们首次看到了融合地平线车内外视觉感知、车内语音感知的L2级自动驾驶工程车。目前，这一方案虽然还处于工程版本，但已经进入量产前的最后阶段。
▲地平线L2级自动驾驶测试车
测试车的车外共有6枚摄像头，其中前视单目摄像头有800万像素，拥有120度水平视场角。地平线也就此成为国内首家800万像素摄像头带入自动驾驶感知系统的公司。另外5枚摄像头分别位于车身左右两侧及后侧，分别可以探测车辆斜前方，后方及斜后方的交通状况。
▲测试车的800万像素摄像头
此外，为在恶劣天气下实现更好的L2级自动驾驶体验，地平线也安装了毫米波雷达，与摄像头感知优势互补，组成全方位无死角的感知冗余系统。
除了车外感知，地平线还新增了车内视觉感知系统，在方向盘后方有一枚摄像头正对驾驶员，实现更智能的驾驶体验。
话不多说，上路实测看看究竟如何。
当车辆驶入城市快速路或高速公路后，驾驶员就可以打开车辆的L2级自动驾驶系统，实现自适应巡航、车道保持等功能。
在高速公路行驶场景中，跟随大货车或与大货车并排行驶非常危险，车辆会主动避让，但大多数L2级自动驾驶系统没有这样的能力。
▲用语音控制变道，避开大货车
地平线的车外视觉感知系统会主动感知大货车。如果货车速度较慢，车内语音会主动询问驾驶员是否超车，驾驶员通过语音指令回复，就能完成超车动作。车内语音与自动驾驶系统的联动，让自动驾驶系统不再是冰冷的机器，而是行车伙伴。
10多公里的路程中，地平线的车外感知系统没有错过任何一辆可能有潜在危险的大货车，这套算法已经趋近成熟。
除了视觉感知与语音系统的联动，车内的DMS摄像头也能与车外感知摄像头联动。DMS摄像头会主动追踪驾驶员头部的动作和眼神，如果驾驶员长途驾驶过于疲劳，出现走神、犯困的情况，自动驾驶系统会主动接管车辆防止失控。
▲座舱内的DMS摄像头
同时，车内的摄像头也会基于车内场景动态调整驾驶策略。如果车内坐有老人、孩子，自动驾驶的策略会更加温和，行驶速度会适当减慢。当驾驶员注意力高度集中，系统警报声会减少一些，从而打造人性化的驾乘体验。
地平线在L2级自动驾驶领域的新探索，就是打造一种人机共驾的新模式，这种模式让自动驾驶系统更加温暖。
二、4分钟长隧道零接管 3颗征程3交火什么体验？
除了人机共驾之外，地平线也正在探索更多功能的L2级自动驾驶系统，能够适应更多用车场景。
本届上海车展首日，地平线正式发布Horizon Matrix Mono、 Horizon Matrix Pilot和Horizon Matrix FSD三大自动驾驶解决方案。
其中，Matrix Mono自动驾驶解决方案用800万像素单目摄像头就能完成L2级自动驾驶，这一自动驾驶系统基于地平线征程3芯片。由于方案还搭载了地平线基于视觉的高精度建图定位，因此可以实现车道级的定位精度，功能上则可以实现匝道汇入汇出、施工区避让、交通灯与车道对应等高级L2级自动驾驶功能。
▲地平线自动驾驶测试车
地平线Matrix Pilot则有更强大的硬件配置。现场，另一辆地平线的测试车在车外安装了6枚摄像头，其中包括前视800万像素摄像头。车身两侧共四枚摄像头，还有一枚后视摄像头，这5枚摄像头都采用200万像素、100度水平视场角的规格。
▲测试车车身摄像头（后装）
计算单元采用基于征程3芯片的域控制器。该方案以征程3芯片极致低功耗结合领先的3D感知和融合算法技术路线，充分压榨物理算力转化为感知等关键自动驾驶技术的性能输出，使得该方案可以满足被动散热的设计，这不光意味着系统层面更高的可靠性，同时在成本方面与主动散热的方案划清了界限。在Mono功能的基础之上，还能够应对隧道、大曲率弯道等场景，同时进一步提升了上下匝道，主动变道超车等功能的安全性。
▲最上方为地平线征程3域控制器，下方为测试设备
在计算设备的下方，是开发所用的数据采集设备，在量产车中不会出现，只需要巴掌大的一个小盒子就能实现L2+级自动驾驶计算。
为方便开发，车辆后排装有两块显示屏，显示6颗摄像头拍摄到的实时画面与标记信息，以及3D建模场景。
进入公共道路，摄像头和毫米波雷达可以识别车辆、行人、骑行者等几十种目标类别，并实时显示在中控屏幕上。后排开发屏幕显示的信息更多，其中交通路牌就能识别100多种。
在城市道路上，车辆可以打开L2级自动驾驶功能，但仅能实现单车道的L2级自动驾驶。进入高速公路或城市快速路，搭配高精地图，可以进入允许脱手的L2+级自动驾驶。
进入城市快速路和高速路，车辆的表现更好。体验过程中，车辆走过一条共耗时4分钟长隧道，期间驾驶员完全不用接管车辆，这对于很多L4级自动驾驶车辆来说，也并非一件容易的事。地平线凭借其在视觉识别领域的深耕，通过基于视觉额度高精度建图定位，在没有GPS、灯光昏暗的隧道当中，也能实现稳定的L2级自动驾驶表现。
▲可脱手L2级自动驾驶通过隧道内弯道
根据导航设定路线，车辆可以汇入汇出匝道，包括连续的匝道。进入匝道之前会逐渐减速，保证乘坐的舒适感。由于大多数匝道的曲率较大，这对于L2级自动驾驶系统来说也是个挑战，但测试车辆都一一通过了检验。
▲测试车汇入匝道
据介绍，地平线还为施工区域做出优化，如果车辆识别到前方出现连续锥桶，不会当作障碍物紧急制动，而是直接将连续锥桶识别为车道线，找准合适的车道继续行驶。
地平线主要依靠视觉传感器实现了诸多高级功能的L2+级自动驾驶，这在全球范围内，还少有厂商能够做到。
同时，在量产自动驾驶业内，不少车企开启了硬件的军备竞赛，成本成为了量产过程中最大的问题。而地平线Matrix Mono、Matrix Pilot都主要采用视觉的解决方案，全套成本相比一颗量产激光雷达还要便宜。
这样一来，功能更强大的L2+级自动驾驶不再是高端车独享，中端甚至是入门级车型受限于成本，同样能够享装配行业领先的L2+级自动驾驶功能。这样一来，国内家用车的L2+级自动驾驶普及率能够大幅提升，带动整个行业智能化进程快速提升。
三、征程5芯片年内发布 面向更高等级自动驾驶
面向未来高等级自动驾驶出行场景，地平线也没有停下脚步。
在地平线的自动驾驶解决方案规划中，还有一项是Matrix FSD，也就是全自动驾驶解决方案。这一自动驾驶系统将拥有L4等级的自动驾驶能力。
传感器采用12枚摄像头、5个毫米波雷达，同时还可以选择激光雷达。计算设备基于地平线征程5芯片，整个自动驾驶电脑的算力可以达到200～500TOPS。
地平线计划今年年内正式发布征程5芯片，这颗芯片将拥有近100 TOPS的算力。同时，征程5拥有双核视觉DSP模块，同时还拥有ASIL-B（D）功能安全。
依托于征程5芯片更强大的算力，Matrix FSD的算法架构也将全面升级。据介绍，车身周围的摄像头采集的画面可以通过神经网络原生直接输出全要素360度环境感知结果，实现多摄像头端到端融合；通过端上实时环境感知建图，实现遮挡补全，提升如弯道、十字路口、环岛等复杂路况的感知能力，实现城市道路的自动驾驶；遮挡补全也可以降低对高精度地图的依赖，加速L3、L4级自动驾驶的规模落地。
据介绍，基于征程5芯片的自动驾驶能力将基本覆盖出行的全场景。可以实现点到点无接管自动驾驶、支持停车场内自动泊车和召唤功能，让汽车更加智能。
作为国内最早一批AI芯片创企，地平线造芯也是最快的。去年，地平线征程2实现前装量产上车，目前已经公布搭载地平线征程芯片的车型有长安UNI-T、UNI-K，奇瑞蚂蚁，智己汽车，广汽埃安Y、广汽传祺GS4 Plus、东风岚图FREE、江淮汽车思皓QX、上汽大通MAXUS MIFA概念车等车型，去年全年征程2芯片的出货量超过16万片。
地平线征程3芯片现已开启量产进程。地平线于2020年9月北京车展上发布征程3，自动驾驶卡车公司嬴彻科技在上月正式发布自动驾驶系统“轩辕”，这一自动驾驶系统就将搭载地平线征程3芯片。今年年底，搭载征程3芯片的“轩辕”L3级量产重卡将实现交付。
4月20日，在上海车展地平线展台上，理想汽车联合创始人李铁宣布与地平线达成深度合作，未来地平线征程芯片将为理想汽车提供更高性能、开放易用的智能计算平台。
此外，征程5芯片的预研合作也正在进行。此前，地平线与上汽乘用车正全面战略合作，围绕地平线未来的高等级自动驾驶芯片，双方将成立联合团队，共同打造自动驾驶域控制器方案。征程5的直接对手，就是特斯拉的FSD。
结语：国产汽车芯片正对标国际大厂
近两年，中国不少企业遭受了芯片之痛，也催生了大批芯片公司。地平线作为最早成立的AI芯片创企之一，几年来在汽车芯片领域推出了多款芯片，并且得到了大批自主品牌车企的支持。
在汽车“新四化”浪潮中，芯片的重要程度堪比燃油车的发动机，同时汽车AI芯片也正在提供车内更智能的座舱和自动驾驶体验，车载AI芯片已经成为汽车的数字发动机。
地平线等芯片创企的产品性能也正大幅提升，标志着国内芯片设计水平的大幅提升，国内的汽车芯片，也正对标Mobileye、英伟达等国际大厂。
