自動停車成功率大躍升 關鍵武器靠AI

作者 : 蔡銘仁,EE Times Taiwan

如何進一步提升自動停車的準確率、降低事故發生機率,成為業者的課題之一,近期來說,越來越多車廠選擇導入視覺,讓車輛能用「看」的執行自動停車。

近年來,技術的演進讓自動駕駛不再止於概念,其中自動停車功能,技術相對發展時間較久且成熟,在部分車款準確率已有機會達80%到90%,對比先前大概30%左右的準確率,顯著獲得改善,這也使業界對市場看好其成長趨勢。研調單位MarketsandMarkets預期,自動停車系統市場規模將有望從2019年13億美金,到2027年成長到36億美金,年複合成長率達13.1%。

如何進一步提升自動停車的準確率、降低事故發生機率,成為業者的課題之一,近期來說,越來越多車廠選擇導入視覺,讓車輛能用「看」的執行自動停車。比如,中國大陸電動車品牌小鵬汽車的自動停車,導入視覺人工智慧(AI)技術,使自動停車成功率提升到80%以上;特斯拉過往用超音波感測器做自動停車,成功率僅30%,去年(2021年)也宣布針對自動停車進行升級,納入視覺的方案。

所謂的「視覺」,就是透過車外的相機模組當做車輛的眼睛,判斷停車的環境。長期發展車用視覺AI、做為小鵬汽車供應鏈的台廠歐特明電子產品暨行銷總監曾怡舜表示,以特斯拉來說,他們的自動停車採用超音波,超音波以感測距離為主,僅透過回波段周邊障礙物的距離;換言之,就是要有障礙物做為參考,劃線的車格就不容易判別,偵測範圍也有限,導致成功率不高。

小鵬汽車自動停車之所以能有高成功率,是仰賴歐特明提供的視覺AI解決方案,其解決方案包括相機模組、電子控制單元(ECU, Electronic Control Unit)、以及AI演算法等。特別的是,最初專注相機模組設計及製造的歐特明,用於解決方案的AI演算法從資料收集、AI標記等作業,完全自行開發,並搖身公司另一條產品線,除了搭配自家相機模組銷售,也可以進行純軟體IP授權,協助車廠做AI升級。

 

無人代客泊車(AVP)停車場景視覺AI影像辨識。(來源:歐特明提供)

手握兩Know-how 歐特明的視覺AI還能當授權IP

歐特明主要授權對象是車廠的一級供應商(Tier 1),截至去年,視覺AI IP約占歐特明整體營收5%;之所以這能獨立為一樁生意,原因有二。首先是能以小算力實現視覺辨識,曾怡舜表示,公司2015年投入AI開發,當時的平台AI算力不到0.1個TOPS (每秒可進行運算操作的次數, 1TOPS代表處理器每秒鐘可處理1萬億次操作),他們以這樣該平台做自動停車的視覺辨識,因此掌握AI模型壓縮的技術。

談及AI模型的壓縮的優勢,曾怡舜進一步解釋,通常AI訓練可用的模型會有限制,壓縮到ECU上辨識率很難完全一樣,但不能差異太大,有些沒辦法做好AI可能就是AI模型壓縮前後的辨識率下降過多,或許是原本90%,壓縮完剩70%,「我們的特點就是可以把它在AI模型設計有很大限制的情況下,辨識率還是可以接近沒有算力限制下的辨識率。當時沒人有辦法用小算力做出可量產的視覺AI」。

再者,是歐特明原先做相機模組的專業,曾怡舜直言,「相機模組跟視覺AI,後來發現有蠻大的相關性。」他解釋,AA技術(Active Aliment, 主動式定位)是相機模組蠻重要的技術,可以很精準把感測器跟鏡片在光軸上盡可能垂直,以確保影像品質每個像素 (Pixel),他們對相機模組的了解夠深,就更知道兩者如何結合,只要相機模組符合規格,即便用在非歐特明出產的上相機模組,仍能讓AI的能力徹底發揮。

歐特明認知到AI對辨識率的助益相當大,加上特斯拉等廠商陸續加大力道布局視覺AI,歐特明也持續精進其技術。現在AI技術相關人員,已占近總員工數的四分之一,並整合多項先進輔助駕駛系統(ADAS),除了自動停車,包括自動跟車、車道維持、盲區警示、3D環景等功能,或開發中的駕駛監控系統(DMS),幾乎全產品線都導入視覺AI,亦可同時處理超過30個感測器訊號。

 

前方ADAS系統的車輛與車道線視覺AI影像辨識。(來源:歐特明提供)

 

其中,DMS是鎖定日本市場開發,可與行車紀錄器結合,為其加值駕駛監控功能。特點是0.5秒內可對駕駛者進行身分辨識並完成駕駛身分認證,同時開始監控駕駛者的行為,透過視覺AI臉部3D特徵技術,不用0.1秒即可對駕駛行為作分類,包含注意力不集中、打瞌睡、抽菸、打電話等行為偵測,並針對可能影響行車安全的行為做出警示。

AI與ADAS整合產品增加,連帶擴大歐特明IP授權的商機,更多機會跟夥伴強強聯手。曾怡舜說,既有一級供應商的硬體成本跟製造相對有優勢,但在AI部分比較沒有著墨,這也是他們的機會,因此也費蠻多心力爭取IP授權的商機,現在合作不少,雖然它營收不如銷售整套系統大,但系統需要過很多認證,開發週期也比較長,IP所需時間則相對較短,毛利也是百分之百,沒有固定成本,對公司來說是好的。

視覺AI競爭加劇 歐特明「破框」應戰

因歐盟規範大型商用車必須加裝盲點偵測系統(BSIS),保護行人與腳踏車騎士,今年初舉行的2022台北國際汽機車零配件展及車用電子展(Taipei AMPA),不少廠商都端出相關產品,且多數都主打「AI牌」。歐特明也開發視覺AI大型車內輪差與盲區警示系統,能180度涵蓋車側及車頭角落盲區,偵測區域超過200平方公尺,可辨識任何靜止或移動行人、腳踏車騎士、摩托車騎士等,目前已進入量產階段。

 

大型商用車內輪差系統(BSIS)腳踏車騎士視覺AI影像辨識。(來源:歐特明提供)

 

觀察商用車市場的AI熱潮,曾怡舜認為,以前用超音波跟毫米波雷達,因為看不到就不容易辨識行人或騎士導致誤警,誤警次數一多,駕駛就可能把它關掉,也就無法達到原先的目的,所以大家才開始往視覺AI走,但他們有信心過往的經驗為輔,能處於相對領先的地位,且跟其他做商用車業者不太一樣的是,他們是以前裝市場的品質做後裝,「這樣的品質不能妥協」。

整體來看,如特斯拉、Toyota旗下自駕車公司Woven Plaent等大型業者,抑或其他中小型廠商,越來越多人相繼跨進視覺AI的戰場,對歐特明是壓力也是助力。曾怡舜說,現在要做的就是如何克服視覺的挑戰,比如物體太小不易辨識、惡劣天氣導致影像變形或扭曲如何維持辨識率、還有一些罕見狀況的判讀等,硬體影像感測器感光度已接近人眼,會持續推升相機模組解析度等,並強化視覺AI,以持續優化產品。

曾怡舜認為,視覺AI技術發展會越來越快,歐特明將透過AI IP授權跟既有一級供應商合作,鎖定新創電動車品牌跟針對特定領域的自動駕駛市場布局,如高速自駕卡車、工廠、礦場等場域有很多移動載具,會蠻大幅仰賴視覺,會開始往這些地方切入。除了車用也會往智慧應用發展,像工業自動化、智慧零售、智慧照護等,找尋產業內的夥伴建立策略合作,現在處於蠻大的轉型階段,順利的話今年底前會有成果。

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