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中國L3自動駕駛的“量產元年”

作者:華一汽車科技 ?? 來源:www.487048.tw ?? 發布時間:2020-06-02 10:47 ?? 閱讀:

L3級別自動駕駛,是一個飽受爭議的話題。在此之前,很多人均曾撰文指出,L3級別自動駕駛不會發生。
 
現在看來,對于汽車制造商而言,L3級別的自動駕駛會是一個不可跨越的階段,對于中國汽車產業而言,2020年,將會是L3級別自動駕駛系統的“量產元年”。
 
L3自動駕駛
 
這將會使得自動駕駛技術產業化加速,競爭也將會變得更加激烈。
 
有意思的是,沖在前面的是一家傳統車企。
 
2019年4月19日,在上海車展上,廣汽新能源總經理古惠南在對外發布Aion LX的同時,首次對外安利了該車型的L3級別自動駕駛系統。
 
在彼時彼刻,廣汽新能源的“疾呼”顯得異常孤獨。
 
在那樣的時刻,絕大多數產業界人士都認為,L3級別自動駕駛系統,不會在量產車中出現,原因在于:
 
1.權威的反對。
全球自動駕駛領頭羊谷歌系的拉里-佩奇(Larry Page)、谷歌無人車聯合創始人塞巴斯蒂安-特龍(Sebastian Thrun)和現任Waymo的CEO約翰-克拉富西克(John Krafcik),均聲稱L3級別的自動駕駛“很危險”。
 
他們認為,L3系統最大的問題是不能確保100%的安全,但由于人們會相信車輛足夠安全而放松了警惕,最終釀成致命的交通事故。
 
谷歌的另外一個顧慮是,L3級別自動駕駛系統屬于“人車共駕”,一旦出現不可預料的場景,車與人的“駕駛權”的移交也會是一個巨大的挑戰。
 
2.法規還沒有準備好。
首先,在全球最大的三個汽車市場:中國、北美和西歐均不允許司機在駕駛過程中“可以將手脫離方向盤”。
 
其次,在修訂交通法規的研討中,關于L3級別自動駕駛車輛,在發生交通事故之后如何判定責任,依然沒有一個明確的說法。
 
L2系統,司機是無可爭議的責任主體,L4系統,“機器司機”及制造商是100%的責任主體,但在“人車共駕”的時候,怎么切割責任呢?
 
在這樣的背景之下,自動駕駛產業界提出了“直接從L2到L4”的理念。
 
尤其是在2019年的年初,業界對跳過L3的呼聲非常高,包括車評君在內,也提出了上述觀點。
 
這讓廣汽新能源在當時的決定看起來是“逆產業潮流而動”。
 
2019年10月17日,廣汽新能源Aion LX正式上市,這家公司沒有放棄,堅持發布了帶L3級別自動駕駛系統的版本。
 
在那個時候,自動駕駛產業界對L3級別自動駕駛的看法,已經悄悄地起了變化。
 
很重要的一個原因是,原來想象中的“從L2直接到L4”并不靠譜。
 
從L2直接到L4,即:
 
在量產車上,車企只提供L2級別的自動駕駛系統;關于L4,等待著技術和產業鏈的成熟,準備好了之后再將其搭載在量產車上。
 
這看起來是一種“演進”的概念,事實上卻是兩條并行的技術路線,這種策略的問題顯而易見。
 
1.由于L2的責任全部由司機承擔,在L2系統中,以攝像頭為主傳感器,疊加一些毫米波雷達,足以解決標準所需的問題。
這導致了車企沒有額外的動力花費更多的成本進行升級,包括在感知系統中加入固態激光雷達、高精地圖,提升計算平臺的算力,并持續迭代算法。
 
像高精地圖、固態激光雷達等L4必備的感知利器,因為無法在量產車上商用,產業遲遲難以做大。
 
在計算平臺的選擇上,Mobileye EyeQ4所擁有的2.5T算力,足以應付絕大多數的駕駛場景,車企完全沒有必要購買算力更高的計算平臺,這讓高算力計算平臺難以通過規?;档统杀?。
 
2.在另一方面,那些研發L4自動駕駛的組織,由于在短期之內,并不能很快就研發出可靠的系統,使得商業化落地不能快速鋪開。
截至目前,全球規模最大的自動駕駛車隊,由Alphabet的子公司Waymo在運營,車隊規模大概也就是700輛左右。
 
據稱,這家公司正在制定雄心勃勃的“量產”目標,希望在2年之內,制造出2萬輛L4級別自動駕駛汽車。但這樣的規模,并不足以支撐自動駕駛的軟硬件形成一個大的產業。
 
“從L2直接到L4”最根本的問題是切斷了自動駕駛產業向上演進的道路:
 
L2級別自動駕駛系統,現有的產業鏈已經完全可以支撐,無需再向上升級。
 
L4級別自動駕駛,產品和技術還不夠成熟,主要公司的產品還處于“實驗室”階段,離自動駕駛技術的產業化還有比較長的路要走。
 
這就使得像高精地圖、激光雷達、無人駕駛AI芯片、帶冗余的線控執行器等自動駕駛必備的器件,遲遲無法實現產業化。
 
在實踐中,從業者還發現了“從L2直接到L4”更多的問題。
 
比如,L2級別自動駕駛系統,對緩解人類駕駛疲勞以及提升汽車駕駛的主動安全性等方面,貢獻不是太大。
 
當主要的責任都由司機來承擔時,制造商對事故沒有責任,就不會投入大量的精力去打磨自動駕駛系統的可靠性。
 
對用戶而言,當在使用一個駕駛輔助系統時,發現很不可靠時會導致精神高度緊張,最終放棄使用新產品。
 
此外,這也使得在發展自動駕駛技術的過程中,汽車制造商與這個產業“脫離”了。
 
一方面車企不能發揮自身優勢,為自動駕駛的發展貢獻力量;另一方面,車企自身難以根據規模和量產優勢在自動駕駛競賽中積累競爭優勢。
 
L3級別自動駕駛起著承上啟下的作用,除了能夠帶動高級別自動駕駛的產業化之外,還將會對交通安全的提升、駕駛體驗的改善發揮越來越大的作用。
 
與此同時,在L3的法規上,一些國家也開始有了突破。
 
2019年5月,日本議會通過了一項《道路交通法》修訂案,允許L3級別自動駕駛汽車在高速公路上行駛,上述法規生效時間為2020年4月1日。
 
這個國家希望在2020年的時候,能夠實現L3級別自動駕駛汽車的量產。
 
另外一個東亞國家——韓國在自動駕駛競賽中,也不甘示弱。2019年10月15日,韓國總統文在寅發布了“未來汽車戰略”,韓國方面希望在2021年推出量產的L3級別自動駕駛汽車。
 
在法規方面,韓國實現了對日本的彎道超車,2020年1月5日,該國的國土交通部發布《自動駕駛汽車安全標準》(修訂版),L3級別自動駕駛車輛的上路有了法規上的支持。
 
自動駕駛
 
當然了,關于量產L3自動駕駛項目的實施,汽車行業并不是沒有爭論和挑戰。
 
一些問題包括:
 
1.沒有標準。在國內,沒有哪家機構可以認定一個企業做的就是L3,這會導致市場營銷的價值大打折扣。
 
2.在目前,國內沒有針對L3級別自動駕駛的法規支持,哪怕推出了搭載上述功能的系統,消費者也不能使用。
 
3.在L3上的定義,也存在著不小的分歧。
 
一些工程技術人員給出了自己的理解,認為L3級別的車型,需要有固態激光雷達、域控制器和算力要達到一定的級別,這個是奧迪A8的思路。
 
還有一些則認為,L3級別車型的標桿配置是可量產的高精地圖。
 
在碰撞中,一些思路開始逐步變得清晰起來,L3級別的自動駕駛,其實應該有三個層面的支撐:
 
1.法規和定義層面,這是“名”。
 
2.能力層面,包括產品、技術體系,這是“實”,以及用戶真正能夠獲得的利益。
 
3.產業化層面,相關的核心器件是否具備可量產性,這會涉及用戶獲得這個產品和技術所付出的代價,這也是“實”。
 
當這三個層面的劃分清楚之后,一些問題就比較清楚了。
 
對于L3自動駕駛而言,盡管定義和標準是一個問題,但更重要的問題和挑戰,其實是能力和工業化。
 
在能力層面上,包括兩個方面:
 
一方面,是否具備足夠的感知、決策和執行能力。比如,能否看清楚紅綠燈、圓形錐筒等難以分別的東西,以及不要把飄過的塑料袋識別成物體而“來一腳”緊急剎車;能否根據精確的外部感知,擁有很強的決策規劃能力,并讓線控系統精確地執行。
 
另一方面,和用戶的交互體驗是否足夠好。包括發現Cornercase的時候,能否有效地提醒用戶,以及快速有效地handover,如果不能有效交接,是否有足夠好的應急措施。此外,有些自動駕駛車輛由于軟硬件匹配不夠無縫,使得執行器在執行的時候顆粒度非常差,乘坐體驗猶如“拖拉機”,有的哪怕顆粒度是不錯的,但駕駛風格上像“新手司機”。
 
在工業化層面上,最核心的是關鍵零部件的可量產性及價格。
 
包括固態激光雷達、高精地圖、無人駕駛AI計算芯片、帶冗余的線控執行器,這些器件是否有成熟的供應體系以及價格是否有競爭力?
 
不同汽車制造商,會根據自身的情況而選擇不同的工業化思路。
 
有的企業會選擇以芯片為核心突破口,通過提升算力,來發展高階自動駕駛;有的企業會以感知為突破口,選擇高精地圖,有的企業則會使用固態激光雷達。
 
目前看起來,任何一個選擇,在能力和工業化兩個層面上,都存在著巨大的挑戰。
 
當然了,最終要實現L4級別的自動駕駛,在開始階段,大概率需要用到上述所有器件的合力。
 
所以,現階段所有車企在L3的量產上所做的努力,都將會助力整個L4自動駕駛技術的進步。
 
廣汽新能源選擇了高精地圖的路線。
 
這家公司旗下的車型Aion LX,將會是中國第一家使用量產高精地圖的車型產品,該高精地圖將會覆蓋國內的高速、主要的城市快速路。
 
在精度上能夠達到10cm,而傳統地圖是5m。
 
這意味著,在“電子圍欄”限定的范圍之內,車輛可以識別的顆粒度提升了一個數量級。它知道車子在哪個車道之內,并且對周邊所有的交通標志都將了如指掌,不會有任何交通違章的壓力。
 
在導航中,將不會出現主路和輔路不分的尷尬。
 
由于存在高精地圖,還可以對前面1公里以外的情況了如指掌。
 
如上所述,整個高精地圖產業,只有在L3級別的自動駕駛上得以應用之后,才會有收入,才能夠支持他們不斷地擴大地圖的覆蓋范圍。
 
此外,更多的車輛使用高精地圖之后,地圖對于實時交通路況更新的效率將會大幅度提升,也將會提升用戶體驗。
 
當一家企業跑通一種模式的時候,將會引起其他企業的跟進,這對整個產業的工業化和規?;怯泻锰幍?。
 
在L3級別自動駕駛能力的定義上,廣汽新能源也提出了自己的主張,他們的結論是:“在高精地圖覆蓋的范圍之內,在全速域提供自動駕駛的能力。”
 
在上述場景中,廣汽新能源的L3自動駕駛系統,具備0-120km/h全速的脫手、脫腳能力。
 
即在法規允許后,在駕駛過程中手可以離開方向盤。
 
廣汽新能源的堅持漸成趨勢。
 
L3級別的自動駕駛系統,再次回到了汽車產業的主航道之中。
 
2020年2月,雷克薩斯宣布將在今年推出搭載L3級別自動駕駛系統的車型。
 
2021年,寶馬iNEXT,將會具備L3級別的自動駕駛能力;戴姆勒-奔馳的旗艦智能電動轎車奔馳EQS也將會具備L3級別的自動駕駛能力。
 
當然,還有更多的企業將會推出L3級別自動駕駛系統。
 
這些,都將會促進整個自動駕駛技術的產業化。
 
需要指出的是,在燃油車上難以實現高級別自動駕駛能力,包括此前的奧迪A8。
 
L2和L3最大的區別在于,L2系統依然是輔助駕駛,司機是駕駛主體,機器處于輔助地位;L3是智能駕駛,在特定的場景中,機器是駕駛主體,人處于監督和輔助駕駛的地位。
 
燃油車打造的“自動駕駛”,最大的挑戰在于其核心的動力系統難以數字化。
 
內燃機在不同負荷、不同工況、不同空氣密度、溫度、濕度等環境下,其扭矩和功率特性幾乎是不可預測的。
 
一個自動駕駛系統,當最核心的動力系統不是精確可控的時候,要想實現真正意義上的高級別自動駕駛是不現實的。
 
這也是為何,當初的奧迪A8,哪怕是在高速公路場景,也只能承諾0-60km/h的速域范圍內能夠實現脫手和脫腳。
 
這意味著奧迪A8的L3系統,只有在高速大堵車時才能有用武之地。
 
燃油車做自動駕駛,還有一個糟糕的缺陷,就是很難在線OTA。
 
因為自動駕駛系統的更新,涉及整車里面很多的系統,包括感知系統的固件、計算平臺的固件和各個線控機構的固件,涉及的代碼量很大,在線更新所需時間漫長。
 
傳統燃油車那個1度左右的小電瓶,令人煩惱的低電壓、不穩定的電流,都會是大規模在線OTA的災難。
 
當然了,基于AUTOSAR和CAN總線的架構,所造成的“內部神經和血管”的堵塞,是另外一個致命的問題。
 
這也是為何,廣汽新能源Aion LX在高級別自動駕駛版本上,會搭載5G-Tbox系統。當然了,車載以太網在一些關鍵的“域”也得到了應用。
 
對于自動駕駛系統而言,向上的生長能力是非常關鍵的。
 
在L3的量產方案上,廣汽新能源的選擇是:
 
1.以高精地圖作為突破口,是中國第一家搭載量產高精地圖的汽車制造商。
 
2.在其他感知上,包括了Mobileye EyeQ4 V9.3.1版本芯片支持下的智能攝像頭,4個全景攝像頭;5個毫米波雷達,12個超聲波雷達。
 
廣汽方面認為,在現階段,以高精地圖、智能攝像頭和毫米波雷達組成的“三重感知”矩陣,是實現L3級別自動駕駛的務實選擇。
 
3.在冗余上,Mobileye EyeQ4是算力上雙備份,在可靠性上達到ASIL-B級別,在線控制動上進行了冗余。由ibooster+ESP所帶來的雙制動冗余,也是行業領先的量產實踐。
 
4.在與司機的交互上,提供了HOD握力方向盤和DMS司機疲勞檢測系統相結合的方案,來感知司機的狀況,為自動駕駛系統的人機交接奠定基礎。
 
關于汽車制造商和科技公司,到底誰能夠更快實現L4級別自動駕駛的問題,古惠南堅定地認為汽車制造商將會勝出。
 
他認為汽車制造商擁有龐大的車隊,可以通過龐大的數據量對自動駕駛系統進行訓練,并在算法迭代中勝出。
 
盡管在執行過程中挑戰重重,至少,這個理論在邏輯上是立得住腳的。
 
這樣的理念,恐怕是廣汽堅決地推進L3自動駕駛系統量產的重要原因。
 
截止目前,廣汽已經搭建了一個高階自動駕駛的大數據云平臺,可以對用戶的駕駛行為進行學習和對自動駕駛的算法進行訓練。
 
這個思路和特斯拉的“影子模式”如出一轍。
 
廣汽集團在自動駕駛上擁有著雄心勃勃的計劃, 該公司希望能夠通過構建自動駕駛架構平臺和快速的迭代,在2025年實現L4自動駕駛技術量產。
 
2013年,廣汽集團開始對自動駕駛業務進行規劃。
 
2015年1月,在北美國際車展上,該公司首次發布Witstar無人駕駛概念車。
 
2017年,該公司開始加大在這個領域的人才布局,在硅谷大肆挖角,包括其現任的智能汽車技術業務負責人郭繼舜,均是在這一年“入坑”。
 
其自動駕駛研發中心的布局包括廣州、上海,美國硅谷、洛杉磯、底特律。
 
2019年4月,該公司第一款基于純電平臺的車型Aion S上市,搭載了L2級自動駕駛系統。
 
截止目前,廣汽新能源擁有國內搭載L2級別及以上自動駕駛系統數量最龐大的車隊。
 
在自動駕駛相關的能力儲備上,除了專屬的自動駕駛架構平臺ADiGO之外,廣汽在以下幾個方面占據優勢:
 
1.線控底盤以及精細化控制方面。
 
2.規?;慨a能力。依托這個能力,將可以用比競品更快的速度率先商業化一些前瞻性產品,這在Aion LX上得到了比較好的體現。
 
比如,該款車型率先量產了高精地圖。
 
此外,依賴于規模實力,強勢的Mobileye為其提供的最新版本Eye Q4 V9.3.1的芯片,使得攝像頭能夠看到200米以外的東西,比“友商”的水平遠40米,并能夠更好地識別行人等。
 
規模的優勢,最終還會體現在更好的價格和更多的數據上。
 
3.功能安全和可靠性驗證方面。這個能力體現在系統的安全上,以及最終交付給用戶的產品可靠性上。
 
4.更加龐大的硬件基礎設施投入。該公司牽頭的廣汽智聯新能源汽車產業園投資450億元,是廣東省一號工程,擁有龐大和便利的智能駕駛測試環境。
 
廣汽新能源在L3級自動駕駛上的沖刺,對于產業而言,將會帶來如下影響:
 
1.讓自動駕駛產業重新將目光聚焦在量產上,尤其是L3的量產上,這將會加速自動駕駛技術的產業化。
 
對自動駕駛技術而言,更應該進入量產環節,需要對人們的駕駛安全發揮作用,而不是待在實驗室里。
 
2.更多公司為了應對競爭,不得不考慮L3級別的自動駕駛系統。這個事情正在發生。
 
3.產業化了國內第一張高精地圖,打響了高精地圖商業化的第一槍。這不僅對L3,哪怕是對中國L4級自動駕駛的發展,同樣意義重大。
 
未來,更多的公司,將會在固態激光雷達、更高算力的計算平臺、域控制器等領域,共同推進產業化。
 
芯片算力成本的降低、激光雷達成本的降低和高精地圖覆蓋密度的提升,是全球L4級別自動駕駛技術產業化的基礎。
 
4.當車企開始利用自身的規模優勢,與科技公司展開自動駕駛技術的商業化落地競爭時,會讓兩股力量的競爭變得更加激烈,客觀上會促進自動駕駛技術的發展。
 
5.為消費者帶來了實實在在的好處。
 
搭載L3級自動駕駛系統的車輛,哪怕法規不允許hand-off,但對消費者而言,其駕駛的疲勞程度將會極大地得以緩解,主動安全性相對于L2將會得到大幅度改善。
 
擁有L3系統的車輛,在高速公路和城市快速路即使是將手搭在方向盤上,也是可以極大降低和緩解駕駛疲勞的。
 
事實上,手是否搭在方向盤上,對于解放一個司機的“自由”而言,并無本質的區別。因為在這樣的時候,人們都要關注汽車的駕駛。
 
L2的問題是,人需要集中注意力,作為駕駛的主力。而L3級別系統,“機器”是駕駛的主力,在行駛的工程中,人可以比較放松。
 
哪怕是在進行輔助駕駛時,L3系統的能力也是遠遠高于L2的,包括對不明物體的識別,危險的識別、預警,AEB的輔助等等。
 
6.為政策法規在后續的修訂實踐,提供了額外的視角和參考意義。
 
對于自動駕駛技術而言,L3系統具有關鍵意義,是這個技術實現產業化的關鍵飛躍。
 
總結
L3系統的量產,將會帶動L4及更高級別自動駕駛系統核心零部件的產業化,并為更高級別自動駕駛技術的應用掃平道路。
 
在此,廣汽新能源打響了第一槍。
 
接下來,將會有更多的車企參與L3自動駕駛系統的量產。
 
這將會對自動駕駛產業中的高精地圖、激光雷達、無人駕駛AI芯片帶來巨大的機會,這些器件的高速量產,也將會促進L4級別自動駕駛技術的落地。
 
汽車制造商與科技公司,對于自動駕駛技術的較量,將會進入到一個更加激烈的階段,產業格局正在醞釀著大的變化。(摘自于:建約車評)


 

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