01/20/2022

Tech Talk|底盘是怎么变“透明”的?

1月14日,Aspen 3.1.0软件更新开启推送,“动态透明底盘”新功能正式上线。开启这一功能后,用户可以在特定场景下查看车底路况,在停车、狭窄路况等环境中可以更加直观地观察周边环境,确保安全。“透明底盘”与环视影像有什么区别?它是如何实现的?蔚来量产车是如何通过FOTA(固件空中升级)为大家带来这项新功能体验的?

本期的Tech Talk,我们邀请到了蔚来固件开发工程师S.李,和大家聊聊让底盘变“透明”的技术原理,以及全新体验背后的故事。


“透明底盘”因何诞生?

汽车领域的"透明底盘"概念最早于2014年亮相。当年4月的纽约车展上,路虎品牌在其发布的概念车上搭载了Transparent Bonnet(“透明引擎盖”)技术以提升越野安全性。

新功能希望缓解驾车越野的一类痛点:当车辆攀爬陡坡时,过大的仰角让驾驶员完全看不到前方的路况;同时,非铺装路面上超过最大离地间隙的坑洼、石块容易磕碰底盘,严重的话还会损坏车辆悬架与传动系统。

这种情况需要引导员下车指引,驾驶员听着口令凭感觉“盲操”。如果碰巧没有同伴或因为环境限制无法下车引导,想要安全通过不仅需要技术与经验,还得有一点运气。

“透明引擎盖”借助增强现实技术,用前置摄像头记录车头盲区画面并投射在前挡风玻璃上,提升驾驶准确性,并减少危险环境中引导员下车的频次。此后,随着360°环视影像功能的出现,可显示范围从引擎盖扩展至整个车底,“透明引擎盖”进化为“透明底盘”。

“透明底盘”如何让城市驾驶更轻松?

面对老旧小区较窄的过道与停车位、城市基建临时开挖的路面、商场为节省空间安装的立体车库……不仅越野,城市驾车同样需要更多维的画面以提升便利性与安全性。继倒车雷达、倒车影像、360°环影之后,以解决越野痛点为初衷的“透明底盘”逐渐受到家用车的青睐。

为了让蔚来用户在泊车时获得更好的“上帝视角”,我们经过实验比对,在俯视基础上,车身透明度被设定为60%,有效反映车底情形的同时,还能保证车身清晰可见,便于驾驶员判断车与周围环境的相对关系。

同时,“动态透明底盘”不仅显示底盘路面,四个车轮的尺寸和转向情况也能清晰呈现,且车轮位置尽可能准确,更好协助驾驶员在更狭窄的路面规避坑洼与障碍物。

未来,针对大型停车场找车难的痛点,我们计划在Aspen的后续更新中,依托“动态透明底盘”增添寻车功能,系统在停车后自动截取一张可以看到车位号的照片传至手机,便于在返回时找到爱车。

让底盘“透明”需要哪些条件?

作为一种增强现实技术,驾驶员在车载大屏上看到的“透明底盘”画面由车辆周围的360°实时影像与缓存的历史影像帧在车底位置处进行拼接,需要做到车辆运动轨迹的精准预测并将车辆运动准确映射到全景图像上的像素运动,以实现车底图像的准确填充。因此,虽然很多汽车改装店可以通过加装摄像头实现环视影像功能,但很难提供“透明底盘”后装服务。

蔚来发布的“动态透明底盘”功能,基于车辆出厂标配的视觉、运动感知硬件与新开发的算法软件,通过FOTA实现了软硬件功能的同时升级。

硬件部分,4枚用于辅助驾驶的鱼眼摄像头负责采集图像信息,单枚横向观测范围180°,纵向观测范围150°;车机芯片读取车速、转向、档位等运动传感器的信息并做数据融合,为环视画面融合提供准确的定位数据。

软件部分,依靠基于车身的运动坐标与基于拍摄范围的图像坐标,车机结合精确的建模呈现画面并实时渲染。运动坐标是以车辆后轴中心为原点的十字象限,能准确地获取车辆包括转弯、进退在内的运动信息。图像坐标是以画面左下角为原点的单一象限,能最直接的捕捉进出拍摄范围的视觉元素。

基于以上条件,车辆提前通过摄像头获取路面影像并缓存,在行驶至相应路面时,根据预测轨迹信息将提前获取的影像覆盖到车模底部,合成及渲染后显示在中控大屏。

在此基础上,与“动态透明底盘”相关联的功能也进行了优化:中控屏上的车模准确性与实际情况达到1:1比例,对于车辆前后各20cm-30cm的摄像头盲区,使用周边环境色与“动态透明底盘”算法进行填充。在预警逻辑不变的前提下,泊车雷达的最小探测距离从30cm提升至20cm,便于在狭窄区域进行更精准的操作。

以上就是关于“动态透明底盘”的分享。希望它的上线不仅能给大家新的用车体验,更能继续激励我们持续开发新的功能、创造新的体验,用实际行动兑现“常用常新”的承诺。

最后,还有两个提示可以帮助用户更好体验这项功能:

1.由于车辆底盘画面与实际画面存在时差,且无法在停车时更新,为了避免驾驶员根据历史画面产生误判,“动态透明底盘”功能仅限于在车速21km/h以下开启,并在静止后3分钟自动关闭;该功能默认开启,用户可在泊车影像设置中手动开启/关闭该功能。

2.部分用户所反馈的画面锯齿现象大概率是摄像头位置移动或360影像标定异常导致,可联系我们的售后同事进行处理。