技術(shù)
導(dǎo)讀:L5級(jí)自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)時(shí)間相對會(huì)更遠(yuǎn)一點(diǎn),但L3/L4級(jí)在未來十年會(huì)迎來一個(gè)快速增長。自動(dòng)駕駛的落地商業(yè)化,會(huì)遇到至少六大挑戰(zhàn):復(fù)雜性、成本、法律法規(guī)、新的方法帶來的人才匱乏、自動(dòng)駕駛的驗(yàn)證、用戶體驗(yàn)。
自動(dòng)駕駛對未來道路的安全會(huì)有一個(gè)非常大的提升。非常多的案例表明交通事故多源于人的因素,用自動(dòng)駕駛?cè)〈祟愸{駛員,就可以把人類的錯(cuò)誤因素消除掉,從而提高整個(gè)的道路安全。
大陸集團(tuán)高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)事業(yè)部中國區(qū)產(chǎn)品戰(zhàn)略總監(jiān)張彤表示,現(xiàn)在正常的駕駛員對年齡、體能都有規(guī)定,但人類對出行的服務(wù)需求是一直存在的。自動(dòng)駕駛可以取代人類駕駛員,可能會(huì)給所有人提供個(gè)人移動(dòng)的可能性。
自動(dòng)駕駛對于個(gè)人移動(dòng)出行的便利,還在于提高舒適性和通行效率?,F(xiàn)在人們在通勤路上花費(fèi)越來越多的私人時(shí)間,自動(dòng)駕駛可以釋放枯燥乏味的通勤時(shí)間,讓人們有機(jī)會(huì)做更高價(jià)值的事情。同時(shí)通過自動(dòng)駕駛規(guī)范車輛駕駛行為,在燃油、排放上都會(huì)帶來效率的提升。這四點(diǎn)在自動(dòng)駕駛概念上得到一個(gè)很好的價(jià)值鏈的體現(xiàn)。
“大陸集團(tuán)到目前為止已經(jīng)在L2以下,包括L1、L0的ADAS輔助功能做到量產(chǎn),目前正在開始對泊車相關(guān)的L2/L4級(jí)自動(dòng)駕駛進(jìn)行布局和開發(fā)?!睆埻硎?,未來兩到三年,真正意義上的L3級(jí)自動(dòng)駕駛會(huì)走向市場,無論B端還是C端。
L4和L5的發(fā)展分兩種情況,對共享出行而言,L4級(jí)無人駕駛出租車的技術(shù)方案大概在2023年達(dá)到成熟,并步入市場;2025年L5級(jí)點(diǎn)對點(diǎn)的無人駕駛技術(shù),即高速巡航和低速泊車時(shí)完全沒有人類駕駛員的干預(yù)會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)。
“L5級(jí)自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)時(shí)間相對會(huì)更遠(yuǎn)一點(diǎn),但L3/L4級(jí)在未來十年會(huì)迎來一個(gè)快速增長。”在張彤看來,自動(dòng)駕駛的落地商業(yè)化,會(huì)遇到至少六大挑戰(zhàn):復(fù)雜性、成本、法律法規(guī)、新的方法帶來的人才匱乏、自動(dòng)駕駛的驗(yàn)證、用戶體驗(yàn)。
復(fù)雜度有不同的理解,硬件系統(tǒng)的復(fù)雜度、軟件執(zhí)行復(fù)雜度、整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜度,從復(fù)雜度的角度說明自動(dòng)駕駛是一個(gè)非常龐大的概念體。
在自動(dòng)駕駛從技術(shù)架構(gòu)上,感知層面大陸集團(tuán)有毫米波雷達(dá)、前向智能攝像頭、360環(huán)視攝像頭、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng),F(xiàn)lash激光雷達(dá)等;
決策部分有輔助和自動(dòng)駕駛控制單元(ADCU),這是大陸集團(tuán)非常重要的硬件產(chǎn)品;
V2X硬件,包括智能天線、通訊模塊、定位、數(shù)據(jù)傳輸;執(zhí)行端有一體式電子制動(dòng)MK-C1、電子助力轉(zhuǎn)向等等。
當(dāng)然自動(dòng)駕駛的硬件層面還遠(yuǎn)不止這些,這些硬件之間彼此會(huì)有通訊、協(xié)作。
硬件之上,還要有能夠依托硬件去完成的各項(xiàng)應(yīng)用,比如傳感器的感知要有環(huán)境模型,地圖要用電子地平線獲取地圖信息給到超時(shí)預(yù)測,需要用到機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對環(huán)境更清晰的認(rèn)知。
感知、機(jī)器學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)的處理,要用到高性能的處理器,不同類別的數(shù)據(jù)處理所用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也不同,處理的結(jié)果在執(zhí)行端需要做動(dòng)態(tài)控制,沒有動(dòng)態(tài)控制談不到安全等等。
全電氣化的自動(dòng)駕駛架構(gòu)上,因?yàn)閿?shù)據(jù)互聯(lián),對車輛網(wǎng)絡(luò)安全也提出了更高更新的要求。這種安全要求與傳統(tǒng)PC端網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)不同,對安全團(tuán)隊(duì)的軟硬件能力、響應(yīng)能力提出了更高的挑戰(zhàn)。
因此,對于自動(dòng)駕駛來講,從硬件到軟件都會(huì)發(fā)生一次重構(gòu),其復(fù)雜性不可同日而語。即使是傳統(tǒng)Tier1,僅對零部件的理解是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,需要上升到系統(tǒng)層面,可以稱之為系統(tǒng)工程。
Tier1如果想完成自動(dòng)駕駛系統(tǒng),必須對整個(gè)系統(tǒng)工程有一個(gè)非常深入的理解。一個(gè)產(chǎn)品出現(xiàn)問題后需要追溯的范圍已經(jīng)從零部件、子系統(tǒng)上升到了車輛本身,甚至上升到智能交通系統(tǒng)的大環(huán)境。給未來自動(dòng)駕駛提供解決方案的供應(yīng)商,需要具備對系統(tǒng)的理解,才能有自上而下的解決問題的能力。
張彤表示,在自動(dòng)駕駛層面,基于高性能計(jì)算平臺(tái)(ADCU),通過整合不同的計(jì)算單元和計(jì)算功能,對感知、云端、執(zhí)行端等進(jìn)行整合和匹配,最后給到主機(jī)廠用戶或者行業(yè)合作伙伴的,將會(huì)是一個(gè)完整的系統(tǒng)方案。
大陸集團(tuán)會(huì)持續(xù)迭代感知、處理器、執(zhí)行器方面的軟硬件,提升性能。但大陸集團(tuán)不會(huì)也沒有能力干所有的事情,在整個(gè)自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)、落地過程中,會(huì)保持開放性。比如在域控制器中,可以只提供整體的裸硬件以及底層軟件;在應(yīng)用層,可以會(huì)同主機(jī)廠進(jìn)行非常多的合作。
成本方面,L1、L2的實(shí)現(xiàn),相對而言傳感器架構(gòu)簡單,通過毫米波雷達(dá)+前向智能攝像頭就可以完成。
但L3、L4逐漸允許駕駛員解放雙手、雙腳,甚至雙眼(注意力),這種情況下就需要非常復(fù)雜的傳感器架構(gòu),復(fù)雜的不僅僅是傳感器、執(zhí)行器等,還有冗余的要求,這是復(fù)雜且昂貴的系統(tǒng)。
要實(shí)現(xiàn)這些,OEM的成本壓力還是非常大。因此也出現(xiàn)了類似于L2.5級(jí)這樣的過渡方案。作為不能馬上用到L3、L4級(jí)昂貴的系統(tǒng),同時(shí)又給消費(fèi)者提供一些超出L2級(jí)體驗(yàn)的折中方案。
基于復(fù)雜系統(tǒng)高昂的成本,制約大規(guī)模商業(yè)化的落地,大陸集團(tuán)有兩個(gè)比較大膽的預(yù)測,首先是未來十年內(nèi)雖然L3、L4級(jí)的產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)在市場中,但比例還是會(huì)比較低。
無論是面向C端的L3級(jí)系統(tǒng),還是面向B端的L4級(jí)無人出租車系統(tǒng),所占據(jù)的比例不會(huì)超過整個(gè)新增車型總量的10%,未來較大比例的還是會(huì)來自于L2、L2.5級(jí)的系統(tǒng)。
其次是未來無人駕駛出租車因?yàn)樘峁┍容^方便的出行服務(wù),從而會(huì)引起整個(gè)汽車消費(fèi)市場的需求有所下降,趨勢不會(huì)改變。
法律法規(guī)的挑戰(zhàn)也不少,對于駕駛員脫手方面,在歐盟有嚴(yán)格的法律要求,歐盟一直在用維也納公約,規(guī)定在L3級(jí)系統(tǒng)以下不允許脫手。但事實(shí)上還有很多的主機(jī)廠客戶希望給用戶提供脫手的體驗(yàn)。
目前歐盟已經(jīng)對脫手的要求進(jìn)行討論,如ECE R79工作組提到滿足L3級(jí)自動(dòng)駕駛的車輛行駛中可以脫手,預(yù)計(jì)會(huì)在2020-2022年生效。目前都在討論過程中,還沒有正式發(fā)布,而技術(shù)與服務(wù)的需求往往快于法律法規(guī)的提出。
同樣在美國也沒有相應(yīng)的法規(guī),需要給到自動(dòng)駕駛相應(yīng)的引導(dǎo)和咨詢。美國是比較寬松的環(huán)境,法律沒有明確規(guī)定就可以嘗試,但在中國和歐盟很難推廣,因?yàn)橛蟹ㄒ?guī)這樣的要求。
美國現(xiàn)在也在做自動(dòng)駕駛法案的立法過程,中國國內(nèi)還沒有任何的實(shí)施性法規(guī)的出臺(tái),目前相關(guān)組織部門也在進(jìn)行這樣的討論。
新的方法是關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能方面的方法。這些方法跟傳統(tǒng)的Tier1大致相同,大陸集團(tuán)正在把這些新的方法引入到現(xiàn)在的零部件設(shè)計(jì)流程中,從而創(chuàng)造出了非常多新的職位。
比如說大數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)算法工程師等等,這些職位在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中沒有出現(xiàn)過,但是反而現(xiàn)在變成非常重要的環(huán)節(jié)。
相關(guān)專業(yè)人才的爭奪也變得白熱化,這在日常工作中可以體現(xiàn)到,更多造車新勢力、傳統(tǒng)主機(jī)廠也對人才有強(qiáng)烈的需求,人才的爭奪愈演愈烈,對于行業(yè)而言是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。
在當(dāng)前自動(dòng)駕駛行業(yè)中,對于認(rèn)證和驗(yàn)證的環(huán)節(jié)還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)或方法,多數(shù)公司都只是在不停摸索中。
大陸集團(tuán)認(rèn)為,這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),在感知、決策和執(zhí)行端需要高可靠性,不能失效,這些可靠性累積起來要變成可量化的數(shù)字,比如10億小時(shí)允許出現(xiàn)一次事故,才能視為比人類駕駛做的更好,自動(dòng)駕駛要滿足這樣一個(gè)要求才能得到人們的信任。
但這在現(xiàn)實(shí)操作中難以實(shí)現(xiàn),因?yàn)?0億小時(shí)比整個(gè)人類發(fā)展時(shí)間還長,這是一個(gè)悖論,因此要實(shí)現(xiàn)它就需要做其他方面的工作。
把驗(yàn)證的概念,從單純驗(yàn)證階段,提前到設(shè)計(jì)階段,考慮到未來驗(yàn)證的可靠性,同時(shí)在仿真端介入,進(jìn)行大量的仿真,包括實(shí)地的路測,包括基于場景的路測。
大陸集團(tuán)在德國有一個(gè)專門為自動(dòng)駕駛和輔助駕駛實(shí)驗(yàn)用的試車場,在全球其他地區(qū)也有同試車場合作。包括中國在內(nèi)的不同地區(qū)建立很多的數(shù)據(jù)中心,就是為了支持仿真端的應(yīng)用。
從消費(fèi)電子行業(yè),過渡到汽車行業(yè)的自動(dòng)駕駛當(dāng)中,如何為終端用戶提供更好的駕乘體驗(yàn)?
大陸集團(tuán)將自動(dòng)駕駛功能分為三類,一類是基礎(chǔ)的安全功能,所有的功能都要滿足不同人的要求;二是巡航功能,在中高速的路段所實(shí)現(xiàn)的功能;三是低速泊車功能。從高端自動(dòng)駕駛,到低端的駕駛輔助,最重要的始終是安全。
實(shí)現(xiàn)不同等級(jí)自動(dòng)駕駛產(chǎn)品的商業(yè)化,要克服的不只是以上六個(gè)挑戰(zhàn),還要全行業(yè)的合作,大陸集團(tuán)將會(huì)以一個(gè)開放合作的態(tài)度,同行業(yè)上下游共同建立自動(dòng)駕駛的生態(tài)。