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中国L3自动驾驶,2020年是量产元年,2021将是......

作者:华一汽车科技    来源:www.itas-hk.com    发布时间:2021-03-16 12:18    阅读:

L3级别自动驾驶,是一个饱受争议的话题。在此之前,很多人均曾撰文指出,L3级别自动驾驶不会发生。
 
现在看来,对于汽车制造商而言,L3级别的自动驾驶会是一个不可跨越的阶段,对于中国汽车产业而言,2020年,将会是L3级别自动驾驶系统的“量产元年”。
 
L3自动驾驶
 
这将会使得自动驾驶技术产业化加速,竞争也将会变得更加激烈。
 
有意思的是,冲在前面的是一家传统车企。
 
2019年4月19日,在上海车展上,广汽新能源总经理古惠南在对外发布Aion LX的同时,首次对外安利了该车型的L3级别自动驾驶系统。
 
在彼时彼刻,广汽新能源的“疾呼”显得异常孤独。
 
在那样的时刻,绝大多数产业界人士都认为,L3级别自动驾驶系统,不会在量产车中出现,原因在于:
 
1.权威的反对。
全球自动驾驶领头羊谷歌系的拉里-佩奇(Larry Page)、谷歌无人车联合创始人塞巴斯蒂安-特龙(Sebastian Thrun)和现任Waymo的CEO约翰-克拉富西克(John Krafcik),均声称L3级别的自动驾驶“很危险”。
 
他们认为,L3系统最大的问题是不能确保100%的安全,但由于人们会相信车辆足够安全而放松了警惕,最终酿成致命的交通事故。
 
谷歌的另外一个顾虑是,L3级别自动驾驶系统属于“人车共驾”,一旦出现不可预料的场景,车与人的“驾驶权”的移交也会是一个巨大的挑战。
 
2.法规还没有准备好。
首先,在全球最大的三个汽车市场:中国、北美和西欧均不允许司机在驾驶过程中“可以将手脱离方向盘”。
 
其次,在修订交通法规的研讨中,关于L3级别自动驾驶车辆,在发生交通事故之后如何判定责任,依然没有一个明确的说法。
 
L2系统,司机是无可争议的责任主体,L4系统,“机器司机”及制造商是100%的责任主体,但在“人车共驾”的时候,怎么切割责任呢?
 
在这样的背景之下,自动驾驶产业界提出了“直接从L2到L4”的理念。
 
尤其是在2019年的年初,业界对跳过L3的呼声非常高,包括车评君在内,也提出了上述观点。
 
这让广汽新能源在当时的决定看起来是“逆产业潮流而动”。
 
2019年10月17日,广汽新能源Aion LX正式上市,这家公司没有放弃,坚持发布了带L3级别自动驾驶系统的版本。
 
在那个时候,自动驾驶产业界对L3级别自动驾驶的看法,已经悄悄地起了变化。
 
很重要的一个原因是,原来想象中的“从L2直接到L4”并不靠谱。
 
从L2直接到L4,即:
 
在量产车上,车企只提供L2级别的自动驾驶系统;关于L4,等待着技术和产业链的成熟,准备好了之后再将其搭载在量产车上。
 
这看起来是一种“演进”的概念,事实上却是两条并行的技术路线,这种策略的问题显而易见。
 
1.由于L2的责任全部由司机承担,在L2系统中,以摄像头为主传感器,叠加一些毫米波雷达,足以解决标准所需的问题。
这导致了车企没有额外的动力花费更多的成本进行升级,包括在感知系统中加入固态激光雷达、高精地图,提升计算平台的算力,并持续迭代算法。
 
像高精地图、固态激光雷达等L4必备的感知利器,因为无法在量产车上商用,产业迟迟难以做大。
 
在计算平台的选择上,Mobileye EyeQ4所拥有的2.5T算力,足以应付绝大多数的驾驶场景,车企完全没有必要购买算力更高的计算平台,这让高算力计算平台难以通过规模化而降低成本。
 
2.在另一方面,那些研发L4自动驾驶的组织,由于在短期之内,并不能很快就研发出可靠的系统,使得商业化落地不能快速铺开。
截至目前,全球规模最大的自动驾驶车队,由Alphabet的子公司Waymo在运营,车队规模大概也就是700辆左右。
 
据称,这家公司正在制定雄心勃勃的“量产”目标,希望在2年之内,制造出2万辆L4级别自动驾驶汽车。但这样的规模,并不足以支撑自动驾驶的软硬件形成一个大的产业。
 
“从L2直接到L4”最根本的问题是切断了自动驾驶产业向上演进的道路:
 
L2级别自动驾驶系统,现有的产业链已经完全可以支撑,无需再向上升级。
 
L4级别自动驾驶,产品和技术还不够成熟,主要公司的产品还处于“实验室”阶段,离自动驾驶技术的产业化还有比较长的路要走。
 
这就使得像高精地图、激光雷达、无人驾驶AI芯片、带冗余的线控执行器等自动驾驶必备的器件,迟迟无法实现产业化。
 
在实践中,从业者还发现了“从L2直接到L4”更多的问题。
 
比如,L2级别自动驾驶系统,对缓解人类驾驶疲劳以及提升汽车驾驶的主动安全性等方面,贡献不是太大。
 
当主要的责任都由司机来承担时,制造商对事故没有责任,就不会投入大量的精力去打磨自动驾驶系统的可靠性。
 
对用户而言,当在使用一个驾驶辅助系统时,发现很不可靠时会导致精神高度紧张,最终放弃使用新产品。
 
此外,这也使得在发展自动驾驶技术的过程中,汽车制造商与这个产业“脱离”了。
 
一方面车企不能发挥自身优势,为自动驾驶的发展贡献力量;另一方面,车企自身难以根据规模和量产优势在自动驾驶竞赛中积累竞争优势。
 
L3级别自动驾驶起着承上启下的作用,除了能够带动高级别自动驾驶的产业化之外,还将会对交通安全的提升、驾驶体验的改善发挥越来越大的作用。
 
与此同时,在L3的法规上,一些国家也开始有了突破。
 
2019年5月,日本议会通过了一项《道路交通法》修订案,允许L3级别自动驾驶汽车在高速公路上行驶,上述法规生效时间为2020年4月1日。
 
这个国家希望在2020年的时候,能够实现L3级别自动驾驶汽车的量产。
 
另外一个东亚国家——韩国在自动驾驶竞赛中,也不甘示弱。2019年10月15日,韩国总统文在寅发布了“未来汽车战略”,韩国方面希望在2021年推出量产的L3级别自动驾驶汽车。
 
在法规方面,韩国实现了对日本的弯道超车,2020年1月5日,该国的国土交通部发布《自动驾驶汽车安全标准》(修订版),L3级别自动驾驶车辆的上路有了法规上的支持。
 
自动驾驶
 
当然了,关于量产L3自动驾驶项目的实施,汽车行业并不是没有争论和挑战。
 
一些问题包括:
 
1.没有标准。在国内,没有哪家机构可以认定一个企业做的就是L3,这会导致市场营销的价值大打折扣。
 
2.在目前,国内没有针对L3级别自动驾驶的法规支持,哪怕推出了搭载上述功能的系统,消费者也不能使用。
 
3.在L3上的定义,也存在着不小的分歧。
 
一些工程技术人员给出了自己的理解,认为L3级别的车型,需要有固态激光雷达、域控制器和算力要达到一定的级别,这个是奥迪A8的思路。
 
还有一些则认为,L3级别车型的标杆配置是可量产的高精地图。
 
在碰撞中,一些思路开始逐步变得清晰起来,L3级别的自动驾驶,其实应该有三个层面的支撑:
 
1.法规和定义层面,这是“名”。
 
2.能力层面,包括产品、技术体系,这是“实”,以及用户真正能够获得的利益。
 
3.产业化层面,相关的核心器件是否具备可量产性,这会涉及用户获得这个产品和技术所付出的代价,这也是“实”。
 
当这三个层面的划分清楚之后,一些问题就比较清楚了。
 
对于L3自动驾驶而言,尽管定义和标准是一个问题,但更重要的问题和挑战,其实是能力和工业化。
 
在能力层面上,包括两个方面:
 
一方面,是否具备足够的感知、决策和执行能力。比如,能否看清楚红绿灯、圆形锥筒等难以分别的东西,以及不要把飘过的塑料袋识别成物体而“来一脚”紧急刹车;能否根据精确的外部感知,拥有很强的决策规划能力,并让线控系统精确地执行。
 
另一方面,和用户的交互体验是否足够好。包括发现Cornercase的时候,能否有效地提醒用户,以及快速有效地handover,如果不能有效交接,是否有足够好的应急措施。此外,有些自动驾驶车辆由于软硬件匹配不够无缝,使得执行器在执行的时候颗粒度非常差,乘坐体验犹如“拖拉机”,有的哪怕颗粒度是不错的,但驾驶风格上像“新手司机”。
 
在工业化层面上,最核心的是关键零部件的可量产性及价格。
 
包括固态激光雷达、高精地图、无人驾驶AI计算芯片、带冗余的线控执行器,这些器件是否有成熟的供应体系以及价格是否有竞争力?
 
不同汽车制造商,会根据自身的情况而选择不同的工业化思路。
 
有的企业会选择以芯片为核心突破口,通过提升算力,来发展高阶自动驾驶;有的企业会以感知为突破口,选择高精地图,有的企业则会使用固态激光雷达。
 
目前看起来,任何一个选择,在能力和工业化两个层面上,都存在着巨大的挑战。
 
当然了,最终要实现L4级别的自动驾驶,在开始阶段,大概率需要用到上述所有器件的合力。
 
所以,现阶段所有车企在L3的量产上所做的努力,都将会助力整个L4自动驾驶技术的进步。
 
广汽新能源选择了高精地图的路线。
 
这家公司旗下的车型Aion LX,将会是中国第一家使用量产高精地图的车型产品,该高精地图将会覆盖国内的高速、主要的城市快速路。
 
在精度上能够达到10cm,而传统地图是5m。
 
这意味着,在“电子围栏”限定的范围之内,车辆可以识别的颗粒度提升了一个数量级。它知道车子在哪个车道之内,并且对周边所有的交通标志都将了如指掌,不会有任何交通违章的压力。
 
在导航中,将不会出现主路和辅路不分的尴尬。
 
由于存在高精地图,还可以对前面1公里以外的情况了如指掌。
 
如上所述,整个高精地图产业,只有在L3级别的自动驾驶上得以应用之后,才会有收入,才能够支持他们不断地扩大地图的覆盖范围。
 
此外,更多的车辆使用高精地图之后,地图对于实时交通路况更新的效率将会大幅度提升,也将会提升用户体验。
 
当一家企业跑通一种模式的时候,将会引起其他企业的跟进,这对整个产业的工业化和规模化是有好处的。
 
在L3级别自动驾驶能力的定义上,广汽新能源也提出了自己的主张,他们的结论是:“在高精地图覆盖的范围之内,在全速域提供自动驾驶的能力。”
 
在上述场景中,广汽新能源的L3自动驾驶系统,具备0-120km/h全速的脱手、脱脚能力。
 
即在法规允许后,在驾驶过程中手可以离开方向盘。
 
广汽新能源的坚持渐成趋势。
 
L3级别的自动驾驶系统,再次回到了汽车产业的主航道之中。
 
2020年2月,雷克萨斯宣布将在今年推出搭载L3级别自动驾驶系统的车型。
 
2021年,宝马iNEXT,将会具备L3级别的自动驾驶能力;戴姆勒-奔驰的旗舰智能电动轿车奔驰EQS也将会具备L3级别的自动驾驶能力。
 
当然,还有更多的企业将会推出L3级别自动驾驶系统。
 
这些,都将会促进整个自动驾驶技术的产业化。
 
需要指出的是,在燃油车上难以实现高级别自动驾驶能力,包括此前的奥迪A8。
 
L2和L3最大的区别在于,L2系统依然是辅助驾驶,司机是驾驶主体,机器处于辅助地位;L3是智能驾驶,在特定的场景中,机器是驾驶主体,人处于监督和辅助驾驶的地位。
 
燃油车打造的“自动驾驶”,最大的挑战在于其核心的动力系统难以数字化。
 
内燃机在不同负荷、不同工况、不同空气密度、温度、湿度等环境下,其扭矩和功率特性几乎是不可预测的。
 
一个自动驾驶系统,当最核心的动力系统不是精确可控的时候,要想实现真正意义上的高级别自动驾驶是不现实的。
 
这也是为何,当初的奥迪A8,哪怕是在高速公路场景,也只能承诺0-60km/h的速域范围内能够实现脱手和脱脚。
 
这意味着奥迪A8的L3系统,只有在高速大堵车时才能有用武之地。
 
燃油车做自动驾驶,还有一个糟糕的缺陷,就是很难在线OTA。
 
因为自动驾驶系统的更新,涉及整车里面很多的系统,包括感知系统的固件、计算平台的固件和各个线控机构的固件,涉及的代码量很大,在线更新所需时间漫长。
 
传统燃油车那个1度左右的小电瓶,令人烦恼的低电压、不稳定的电流,都会是大规模在线OTA的灾难。
 
当然了,基于AUTOSAR和CAN总线的架构,所造成的“内部神经和血管”的堵塞,是另外一个致命的问题。
 
这也是为何,广汽新能源Aion LX在高级别自动驾驶版本上,会搭载5G-Tbox系统。当然了,车载以太网在一些关键的“域”也得到了应用。
 
对于自动驾驶系统而言,向上的生长能力是非常关键的。
 
在L3的量产方案上,广汽新能源的选择是:
 
1.以高精地图作为突破口,是中国第一家搭载量产高精地图的汽车制造商。
 
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摄像头,4个全景摄像头;5个毫米波雷达,12个超声波雷达。
 
广汽方面认为,在现阶段,以高精地图、智能摄像头和毫米波雷达组成的“三重感知”矩阵,是实现L3级别自动驾驶的务实选择。
 
3.在冗余上,Mobileye EyeQ4是算力上双备份,在可靠性上达到ASIL-B级别,在线控制动上进行了冗余。由ibooster+ESP所带来的双制动冗余,也是行业领先的量产实践。
 
4.在与司机的交互上,提供了HOD握力方向盘和DMS司机疲劳检测系统相结合的方案,来感知司机的状况,为自动驾驶系统的人机交接奠定基础。
 
关于汽车制造商和科技公司,到底谁能够更快实现L4级别自动驾驶的问题,古惠南坚定地认为汽车制造商将会胜出。
 
他认为汽车制造商拥有庞大的车队,可以通过庞大的数据量对自动驾驶系统进行训练,并在算法迭代中胜出。
 
尽管在执行过程中挑战重重,至少,这个理论在逻辑上是立得住脚的。
 
这样的理念,恐怕是广汽坚决地推进L3自动驾驶系统量产的重要原因。
 
截止目前,广汽已经搭建了一个高阶自动驾驶的大数据云平台,可以对用户的驾驶行为进行学习和对自动驾驶的算法进行训练。
 
这个思路和特斯拉的“影子模式”如出一辙。
 
广汽集团在自动驾驶上拥有着雄心勃勃的计划, 该公司希望能够通过构建自动驾驶架构平台和快速的迭代,在2025年实现L4自动驾驶技术量产。
 
2013年,广汽集团开始对自动驾驶业务进行规划。
 
2015年1月,在北美国际车展上,该公司首次发布Witstar无人驾驶概念车。
 
2017年,该公司开始加大在这个领域的人才布局,在硅谷大肆挖角,包括其现任的智能汽车技术业务负责人郭继舜,均是在这一年“入坑”。
 
其自动驾驶研发中心的布局包括广州、上海,美国硅谷、洛杉矶、底特律。
 
2019年4月,该公司第一款基于纯电平台的车型Aion S上市,搭载了L2级自动驾驶系统。
 
截止目前,广汽新能源拥有国内搭载L2级别及以上自动驾驶系统数量最庞大的车队。
 
在自动驾驶相关的能力储备上,除了专属的自动驾驶架构平台ADiGO之外,广汽在以下几个方面占据优势:
 
1.线控底盘以及精细化控制方面。
 
2.规模化量产能力。依托这个能力,将可以用比竞品更快的速度率先商业化一些前瞻性产品,这在Aion LX上得到了比较好的体现。
 
比如,该款车型率先量产了高精地图。
 
此外,依赖于规模实力,强势的Mobileye为其提供的最新版本Eye Q4 V9.3.1的芯片,使得摄像头能够看到200米以外的东西,比“友商”的水平远40米,并能够更好地识别行人等。
 
规模的优势,最终还会体现在更好的价格和更多的数据上。
 
3.功能安全和可靠性验证方面。这个能力体现在系统的安全上,以及最终交付给用户的产品可靠性上。
 
4.更加庞大的硬件基础设施投入。该公司牵头的广汽智联新能源汽车产业园投资450亿元,是广东省一号工程,拥有庞大和便利的智能驾驶测试环境。
 
广汽新能源在L3级自动驾驶上的冲刺,对于产业而言,将会带来如下影响:
 
1.让自动驾驶产业重新将目光聚焦在量产上,尤其是L3的量产上,这将会加速自动驾驶技术的产业化。
 
对自动驾驶技术而言,更应该进入量产环节,需要对人们的驾驶安全发挥作用,而不是待在实验室里。
 
2.更多公司为了应对竞争,不得不考虑L3级别的自动驾驶系统。这个事情正在发生。
 
3.产业化了国内第一张高精地图,打响了高精地图商业化的第一枪。这不仅对L3,哪怕是对中国L4级自动驾驶的发展,同样意义重大。
 
未来,更多的公司,将会在固态激光雷达、更高算力的计算平台、域控制器等领域,共同推进产业化。
 
芯片算力成本的降低、激光雷达成本的降低和高精地图覆盖密度的提升,是全球L4级别自动驾驶技术产业化的基础。
 
4.当车企开始利用自身的规模优势,与科技公司展开自动驾驶技术的商业化落地竞争时,会让两股力量的竞争变得更加激烈,客观上会促进自动驾驶技术的发展。
 
5.为消费者带来了实实在在的好处。
 
搭载L3级自动驾驶系统的车辆,哪怕法规不允许hand-off,但对消费者而言,其驾驶的疲劳程度将会极大地得以缓解,主动安全性相对于L2将会得到大幅度改善。
 
拥有L3系统的车辆,在高速公路和城市快速路即使是将手搭在方向盘上,也是可以极大降低和缓解驾驶疲劳的。
 
事实上,手是否搭在方向盘上,对于解放一个司机的“自由”而言,并无本质的区别。因为在这样的时候,人们都要关注汽车的驾驶。
 
L2的问题是,人需要集中注意力,作为驾驶的主力。而L3级别系统,“机器”是驾驶的主力,在行驶的工程中,人可以比较放松。
 
哪怕是在进行辅助驾驶时,L3系统的能力也是远远高于L2的,包括对不明物体的识别,危险的识别、预警,AEB的辅助等等。
 
6.为政策法规在后续的修订实践,提供了额外的视角和参考意义。
 
对于自动驾驶技术而言,L3系统具有关键意义,是这个技术实现产业化的关键飞跃。
 
总结
L3系统的量产,将会带动L4及更高级别自动驾驶系统核心零部件的产业化,并为更高级别自动驾驶技术的应用扫平道路。
 
在此,广汽新能源打响了第一枪。
 
接下来,将会有更多的车企参与L3自动驾驶系统的量产。
 
这将会对自动驾驶产业中的高精地图、激光雷达、无人驾驶AI芯片带来巨大的机会,这些器件的高速量产,也将会促进L4级别自动驾驶技术的落地。
 
汽车制造商与科技公司,对于自动驾驶技术的较量,将会进入到一个更加激烈的阶段,产业格局正在酝酿着大的变化。(摘自于:建约车评)

 

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