2020年開年,新冠疫情下充滿寒意的車圈迎來一陣意料之外的“暖流”。3月9日,工信部在其官網(wǎng)公示了《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿,并擬于2021年1月1日開始實(shí)施。
按照中國(guó)自身標(biāo)準(zhǔn)制定的自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),在千呼萬喚中終于落地。
中國(guó)自動(dòng)駕駛分級(jí)(公示版)
行業(yè)的反應(yīng)足夠熱烈。標(biāo)準(zhǔn)公示次日,長(zhǎng)安正式發(fā)布量產(chǎn)L3級(jí)有條件自動(dòng)駕駛系統(tǒng),并宣布該系統(tǒng)將配備剛剛發(fā)布的全新車型UNI-T。掌門人朱華榮親自出鏡擔(dān)當(dāng)主播,表示“自動(dòng)駕駛汽車已經(jīng)能夠讓用戶‘脫腳’、‘脫手’、‘脫眼’?!?/p>
長(zhǎng)安打響頭炮的同時(shí),此前立下FLAG要在2020年落地L3級(jí)自動(dòng)駕駛的其他車企也暗暗加速,其中既包括吉利、上汽、廣汽這樣的巨頭,也不乏華人運(yùn)通、特斯拉這樣高舉智能化與自動(dòng)駕駛大旗的新貴。
在自動(dòng)駕駛譜系中,L3級(jí)究竟有何種“魅力”,能令各路車企競(jìng)折腰?
令人“欲罷不能”的L3
工信部公示標(biāo)準(zhǔn)中將L3 定性為“限定條件下的自動(dòng)化”:在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所規(guī)定的運(yùn)行條件下,車輛本身就能完成轉(zhuǎn)向和加減速,以及路況探測(cè)和反應(yīng)的任務(wù);一些條件下司機(jī)可以將駕駛權(quán)完全交由自動(dòng)駕駛車輛,但在必要時(shí)需要進(jìn)行接管。
換言之,在L3級(jí)自動(dòng)駕駛狀態(tài)下,駕駛員不光可以“脫手”“脫腳”,還可以“脫眼”,即不用時(shí)刻監(jiān)管車輛,只需保持能動(dòng)態(tài)接管駕駛?cè)蝿?wù)。
從這個(gè)意義上說,L3是一個(gè)分水嶺,前面是以駕駛員為責(zé)任主體,機(jī)器為輔助;后面是機(jī)器為責(zé)任主體,駕駛員逐漸脫離駕駛?cè)蝿?wù)??邕^L3,前方等待的便是自動(dòng)駕駛的“康莊大道”。
不過也正是這種過渡性,令L3級(jí)自動(dòng)駕駛一直充滿爭(zhēng)議,甚至被斥為雞肋。L3既有車輛自動(dòng)駕駛的空間,也需要人類司機(jī)保持可以接管的狀態(tài),無疑給駕駛過程增加了很多不確定性,人機(jī)責(zé)任的劃分與界定也因此成了難題。谷歌甚至因?yàn)殡y以找到解決方案,直接繞過L3,把目標(biāo)定在了實(shí)現(xiàn) L 4 (SAE)。
欲迎L3,必承其“重”
從技術(shù)角度看,在L2級(jí)輔助駕駛?cè)嫫占爸H,真正為L(zhǎng)2向L3的進(jìn)階踩下剎車的,還是安全問題。
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的目的,一是便捷,二是安全。業(yè)內(nèi)共識(shí)是,安全是一切的前提,而機(jī)器因?yàn)槠洹翱垢蓴_”的特性,在長(zhǎng)時(shí)間駕駛及復(fù)雜環(huán)境中駕駛時(shí)較人類駕駛員優(yōu)勢(shì)顯著,因此更能夠保證出行安全。
但是,將身家性命托付給自動(dòng)駕駛汽車的前提是:車輛本身的控制系統(tǒng)足夠可靠。然而,但凡機(jī)器總有出現(xiàn)故障的概率。在L0-2級(jí)自動(dòng)駕駛中,人類駕駛是行動(dòng)主體,系統(tǒng)為輔助,即便出現(xiàn)故障尚有人類駕駛員“兜底”。以L3為分界點(diǎn),系統(tǒng)開始擔(dān)綱行動(dòng)主體,出現(xiàn)故障只能“自我兜底”。正因?yàn)槿绱?,車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)從感知、決策和控制都必須有冗余設(shè)計(jì),確保安全的同時(shí)保證系統(tǒng)有足夠的可靠性。
業(yè)內(nèi)對(duì)此早有共識(shí)。國(guó)際上自動(dòng)駕駛的頭部玩家,包括Waymo和Uber,一直在為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)“增重”,添加更多冗余設(shè)備和算力;而掌控自動(dòng)駕駛量產(chǎn)落地節(jié)奏的一線供應(yīng)商,如博世、英飛凌、舍弗勒,也將理想程度的冗余作為實(shí)現(xiàn)L3的關(guān)鍵突破口。
然而,冗余的范圍很大,可以包括整個(gè)系統(tǒng),也可以是部分功能。最低限度的冗余能保證失效后不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重后果,但無法讓系統(tǒng)運(yùn)行如常。用“堆料”的方式為系統(tǒng)增加盡可能多的冗余,勢(shì)必會(huì)增加軟硬件成本,同時(shí)對(duì)整車的架構(gòu)提出挑戰(zhàn)。
“雙冗余”似乎提供了一種有效的解決路徑。
雙冗余 — 迎接L3的正確“姿勢(shì)”
雙冗余,顧名思義,即在自動(dòng)駕駛的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié),包括感應(yīng)、決策和執(zhí)行,都配備兩套軟硬件,確保其中一套失效時(shí),自動(dòng)駕駛系統(tǒng)仍可以正常運(yùn)行。
作為一種兼顧可靠性與經(jīng)濟(jì)性的解決方案,雙冗余方案正得到越來越多玩家的青睞。以Waymo為例,其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)在電源、定位、感知、控制器、執(zhí)行器各個(gè)部分都實(shí)現(xiàn)了雙冗余。博世的L3解決方案同樣以雙冗余貫穿了自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過程,在感知、定位、決策、執(zhí)行四大技術(shù)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的冗余設(shè)計(jì)。
Waymo自動(dòng)駕駛測(cè)試車
與Waymo、博世這類旨在提供解決方案的廠商不同,車企在成本和整車架構(gòu)兼容性的雙重壓力面前,不得不克制自己追求系統(tǒng)冗余的“沖動(dòng)”。自動(dòng)駕駛領(lǐng)域姿態(tài)較為激進(jìn)的小鵬汽車,在其最新產(chǎn)品P7上仍主要聚焦感知冗余。剛剛完整亮相的長(zhǎng)安L3駕駛系統(tǒng)則更進(jìn)一步,使用了雙芯片,在計(jì)算環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了雙冗余。即便在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域獨(dú)樹一幟的特斯拉,也才于近期解鎖了自動(dòng)駕駛硬件(Hardware 3.0)的雙重冗余系統(tǒng),激活了其中的兩塊芯片。
特斯拉Autopilot
當(dāng)然,并不是沒有車企將雙冗余做的徹底。從目前曝光的消息看,國(guó)內(nèi)新創(chuàng)車企華人運(yùn)通有望在此領(lǐng)域取得突破。據(jù)悉,其旗下首款產(chǎn)品高合HiPhi 1將會(huì)搭載5大雙冗余系統(tǒng),包括感知冗余、通訊冗余、制動(dòng)冗余、電源冗余和轉(zhuǎn)向冗余,理論上可滿足L3甚至更高階自動(dòng)駕駛的需求。
高合HiPHi1
這套系統(tǒng)能夠成型,要得益于華人運(yùn)通在軟硬件層面的技術(shù)攻關(guān)。據(jù)官方披露,華人運(yùn)通自研的開放式電子電氣架構(gòu)允許車輛在不犧牲駕乘空間的前提下集成互為備份5套獨(dú)立雙冗余系統(tǒng)硬件;而在軟件層面,因?yàn)樘嵘苏嚳刂破鞯臄?shù)據(jù)傳輸速度和計(jì)算能力,自動(dòng)駕駛軟件雙冗余備份獲得了充足空間。
不妨細(xì)究一下這套雙冗余系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯。
感知冗余層面,在主傳感器(FLR+IFV-S)失效的情況下,系統(tǒng)可以依靠備份傳感器IFV300實(shí)現(xiàn)本車道內(nèi)安全行駛并停車的功能,以免出現(xiàn)傳感器失效后引起的前碰事故。
制動(dòng)冗余層面,在主制動(dòng)器(ESC)失效的情況下,底盤系統(tǒng)可以響應(yīng)自動(dòng)駕駛發(fā)出的制動(dòng)指令,實(shí)現(xiàn)本車道內(nèi)的安全停車。
轉(zhuǎn)向冗余層面,在主轉(zhuǎn)向器失效的情況下,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依然可以響應(yīng)從駕駛員或控制器發(fā)出的轉(zhuǎn)向指令,避免車輛失控。
通信冗余層面,在主通訊通道失效的情況下,各控制系統(tǒng)依然可以響應(yīng)自動(dòng)駕駛發(fā)出的控制指令,實(shí)現(xiàn)本車道內(nèi)的安全停車。
電源冗余層面,在主電源失效的情況下,整車依然可以通過備份電源安全行駛,在自動(dòng)駕駛過程中,如果發(fā)生主電源失效,則接入備份電源的控制器將接管車輛,實(shí)現(xiàn)本車道內(nèi)安全停車。
與5大雙冗余并行的,全車還搭載了6個(gè)計(jì)算平臺(tái),并由高速以太網(wǎng)與云端連接,理論上也可以在信息分析和決策層面做到游刃有余。
高合HiPHi1
據(jù)悉,高合HiPhi 1將于年底小規(guī)模試生產(chǎn),2021年批量上市。作為國(guó)內(nèi)乃至全球第一款實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛?cè)h(huán)節(jié)雙冗余設(shè)計(jì)的量產(chǎn)車型,有理由對(duì)其實(shí)際表現(xiàn)給予期待。而對(duì)于廣大消費(fèi)者而言,能否盡快體驗(yàn)L3級(jí)自動(dòng)駕駛的魅力,就要看高合HiPhi 1屆時(shí)的定價(jià)是不是足夠“厚道”了。
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