導(dǎo)讀:高速公路輔助功能,可在輔助實現(xiàn)本車道自動行駛的基礎(chǔ)上進行變道,是L2.5級自動駕駛的典型應(yīng)用。
高速公路輔助功能,可在輔助實現(xiàn)本車道自動行駛的基礎(chǔ)上進行變道,是L2.5級自動駕駛的典型應(yīng)用。增加的自動變道功能,對技術(shù)實現(xiàn)提出了更高要求,也給事故權(quán)責(zé)劃分規(guī)則的制定帶來一定困難。但其巨大的商業(yè)化潛力仍然吸引了多方關(guān)注。
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【編者按】高速公路輔助功能(Highway Assist,HWA)的概念源于特斯拉,曾因碰撞事故一度遇冷。但隨著技術(shù)進步和理念修正,HWA市場再度升溫。博世、大陸等外資巨頭已在毫米波雷達、攝像頭產(chǎn)品上進行了積極布局,國內(nèi)供應(yīng)商數(shù)量少且經(jīng)驗相對不足,目前處于“摸著石頭過河”的階段。
本文首發(fā)于微信公眾號高工智能汽車,由億歐汽車編輯,僅供行業(yè)人士參考。
HWA(Highway Assist)高速公路輔助 ,除了可以輔助駕駛員在本車道內(nèi)自動的行駛外,還能按照駕駛員的指令(撥轉(zhuǎn)向桿)在滿足安全的前提下進行變道。
根據(jù)SAE的定義,L2級自動駕駛系統(tǒng),要能夠連續(xù)自動化控制車輛的橫縱向,典型的應(yīng)用即ACC&LCC(車道居中控制 lane centering control)結(jié)合,在封閉的高速道路以及符合條件的情況下,讓車輛保持在單一車道內(nèi)自適應(yīng)行駛。L3級自動駕駛系統(tǒng)則是在同等條件下,車輛增加了可以自動變換車道的功能。
2018年底,知行科技在蘇州發(fā)布了L3級自動駕駛系統(tǒng),測試車輛也演示了高速公路自適應(yīng)巡航、變道功能,只是當(dāng)時的傳感器級硬件配置還是基于測試版。
知行科技CTO盧玉坤近日向《高工智能汽車》透露,目前公司已經(jīng)在研發(fā)面向2020年前后量產(chǎn)的HWA產(chǎn)品,軟硬件都會進行一次革新,以滿足量產(chǎn)的成本、安全冗余等要求。
技術(shù)上而言,L3與L2區(qū)別較大,增加的自動變道功能需要車輛具備更可靠、準(zhǔn)確的感知、決策能力,以應(yīng)對并行車道不規(guī)則駕駛行為帶來的極大不確定性。
除了技術(shù)實現(xiàn)的難度,L3需要駕駛員交出部分駕駛權(quán),不確定性加倍,在交通事故發(fā)生后難以理清權(quán)責(zé),因此政策制定上目前也存在較大分歧。
HWA的出現(xiàn),把車輛自動變道的抉擇權(quán)交給了駕駛員,一方面避開了政策的不確定性,另一方面給了技術(shù)提升的空間。
無論對于OEM,還是供應(yīng)鏈,ADAS到無人駕駛的發(fā)展,技術(shù)上一定要解決L2到L3升級的問題。同時在ADAS功能日漸普及的大環(huán)境下,產(chǎn)業(yè)鏈也需要更高級的產(chǎn)品吸引客戶,這種需求貫穿B端和C端。
HWA的概念最早來源于特斯拉,特斯拉Model S的 Autopilot功能,能夠根據(jù)路況調(diào)整車速,始終保持在車道內(nèi)行駛,自動變換車道而無需駕駛員介入,從一條高速公路切換至另一條,在接近目的地時駛出高速,在接近停車位時自動泊車,在車庫內(nèi)聽候您的“召喚”,功能上屬于L3級別。
但由于國內(nèi)外接連發(fā)生的一系列碰撞事故,特斯拉削弱了對自動駕駛的宣傳,在國內(nèi)駕駛員需要手動給車輛自動變道的信號,因此也就誕生了L2.5的概念。
跟隨著特斯拉,國內(nèi)諸多OEM也制定了相應(yīng)的車型計劃,部分激進者已經(jīng)發(fā)布了相關(guān)車型。
北汽新能源發(fā)布的“2025中長期技術(shù)規(guī)劃”,2020年實現(xiàn)量產(chǎn)L2.5級別,2022年推出L3級別量產(chǎn)車型,2025年左右推出L4級別量產(chǎn)車型。
2018年發(fā)布的小鵬汽車G3,搭載了XPILOT 2.5級自動駕駛系統(tǒng),配備ALC自動變道輔助功能,面對復(fù)雜的交通狀況,在自動輔助駕駛狀態(tài)下,只要撥動轉(zhuǎn)向燈,通過判斷來往車輛和實時路況,自動變道。
2019年1月3日,零跑汽車S01正式上市發(fā)布,Leap Pilot 智能駕駛系統(tǒng)搭載22個高精傳感設(shè)備,支持Level2.5級智能駕駛,未來可通過OTA在線升級至L3級智能駕駛功能。。
2019年2月28日,上汽大通MAXUS D60發(fā)布,該車將率先搭載上汽集團下一代L2.5智能駕駛系統(tǒng),是上汽集團首款可實現(xiàn)高速公路環(huán)境下接近L3超級巡航的車型,并配備基于AI人臉識別的駕駛員提醒系統(tǒng),以保證駕車者能夠在必要時隨時接管車輛。該車將在2019年下半年上市。
國內(nèi)OEM相繼推出L2.5級車型,時間點大多數(shù)都在2020年前后,預(yù)示著在未來3年,具備相應(yīng)功能的車型將會成為市場的潮流風(fēng)向標(biāo),供應(yīng)鏈也會因此受益。
HWA作為L2.5級自動駕駛典型應(yīng)用,技術(shù)實現(xiàn)需要依賴視覺、毫米波雷達為主的感知傳感器,具備較強算力的處理器,以及令行禁止的控制執(zhí)行系統(tǒng)。
從產(chǎn)業(yè)鏈的分布來看,硬件上視覺攝像頭成熟,國產(chǎn)供應(yīng)商可以提供相應(yīng)的產(chǎn)品,在深度學(xué)習(xí)相關(guān)的視覺識別算法中,國內(nèi)外公司處在不同的發(fā)展階段,單目以Mobileye為首,雙目的差距并不大;
毫米波雷達層面,前向遠距離探測雷達多以79Ghz頻段為主,能夠提供穩(wěn)定探測結(jié)果的也只有國際供應(yīng)商,國內(nèi)毫米波雷達廠商處在追趕模仿階段,在產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性上還需要更長時間贏得OEM的信任。
軟硬件之上,能夠提供整套解決方案的公司,也不多。目前多以國際廠商為主,國內(nèi)的供應(yīng)商還掙扎在傳感器的突破上。
HWA功能已經(jīng)出現(xiàn)侵入其它車輛行駛車道的情況,對其它車道形式的車輛安全造成了一定的影響,因此決策層面需要更安全可靠的獨立處理器完成。這方面無論是底層的核心處理芯片,還是上層的域控制器單元,都不是國內(nèi)公司所長。
盧玉坤表示,L2.5是一個重要的產(chǎn)品,從功能表現(xiàn)上同L3有一定的延續(xù)性,區(qū)別于L3的地方在于沒有考慮過多的軟硬件冗余。對于OEM的意義在于經(jīng)過L2.5的開發(fā),可以為實現(xiàn)L3打下技術(shù)基礎(chǔ)。2021年前后,必定會有搭載L3級自動駕駛功能的量產(chǎn)車出現(xiàn)。
縱使如此,由于國內(nèi)道路環(huán)境的復(fù)雜性,HWA的可行駛道路條件依然苛刻,既要避免惡劣天氣環(huán)境條件,也要應(yīng)對不同光照對系統(tǒng)的干擾??傊?,HWA是一個還需要不斷完善的產(chǎn)品,在技術(shù)上仍要解決許多問題。
在已經(jīng)公布HWA功能的OEM中,官網(wǎng)上都會出現(xiàn)這樣的字眼:XXX搭載博世最新一代ESP 9.3版本電子穩(wěn)定系統(tǒng),搭載博世毫米波雷達、iBooster2.0電子制動系統(tǒng)等等。
在博世的定義中,HWA屬于L2級別的功能,只是在駕駛員下達命令后,才會自動進行變道。完成HWA,需要至少具備從感知到到執(zhí)行閉環(huán)的能力,博世擁有全套的技術(shù)和能力,且因在雷達、執(zhí)行領(lǐng)域的領(lǐng)先,在業(yè)內(nèi)具備較強的話語權(quán)。
大陸在攝像頭、毫米波雷達領(lǐng)域都有布局,已經(jīng)規(guī)劃了更先進的攝像頭路線圖,也有77Ghz遠距離探測雷達,可用于高級自動駕駛應(yīng)用,輔助駕駛處理單元也在不斷迭代中。
德爾福成立了專注于自動駕駛業(yè)務(wù)的子公司安波福,在一眾Tier1中轉(zhuǎn)型決心較大。德爾福與Mobileye進行了合作,自身也有毫米波雷達領(lǐng)域的積累,聯(lián)合芯片廠商進行自動駕駛軟件研發(fā)、域控制以及感知系統(tǒng)。
奧托立夫在感知領(lǐng)域通過收購兼并,快速擴張著在自動駕駛領(lǐng)域的影響力。因為沒有特別突出的單項能力,因此采取的方式是橫向合作,比如和沃爾沃的合資公司Zenuity。
以上國際廠商在傳統(tǒng)汽車供應(yīng)鏈中各有所長,但在新技術(shù)領(lǐng)域也處在單項突破,逐步布局當(dāng)中。加上核心的研發(fā)大部分都放在了海外總部,國內(nèi)分部基本僅具有生產(chǎn)、工程能力,在先進技術(shù)本地化方面缺乏話語權(quán)。
國內(nèi)OEM在研發(fā)自動駕駛功能的過程中,與國際Tier1的合作靈活性差,后期功能升級或定制需求難以得到滿足。且在高級自動駕駛領(lǐng)域,傳統(tǒng)Tier1也不占優(yōu)勢,尤其是在豐富的功能應(yīng)用層面。
更好的服務(wù)國內(nèi)的OEM,需要更靈活專業(yè)的團隊。正如Tier1們在做的,成立單獨的公司來運營自動駕駛業(yè)務(wù),國內(nèi)廠商雖然基礎(chǔ)薄弱,也在創(chuàng)立單獨的公司進行新技術(shù)的研發(fā)。他們可以選用市場上最好的感知傳感器,包括視覺、雷達等,以及合適的處理單元,快速進行新技術(shù)的研發(fā)。
積累先驗的經(jīng)驗,之后掌握成熟的工作原理,再根據(jù)不同客戶的需求,選用不同技術(shù)規(guī)格的軟硬件方案??焖俚牡?,快速的成長,周到的服務(wù),是這些企業(yè)的立身之本。
盧玉坤表示,要實現(xiàn)HWA功能,供應(yīng)商常見做法是,硬件配置5顆毫米波雷達(1顆前向,4顆角雷達),單顆前視攝像頭和一個域控制器單元。域控制器較常使用英飛凌的芯片TC397,實現(xiàn)相應(yīng)的自動駕駛功能。選用英飛凌的芯片是因為其在車規(guī)領(lǐng)域的長期經(jīng)驗,國際供應(yīng)商通常也會選擇英飛凌的芯片用作自動駕駛的功能。
可以看出,從感知到?jīng)Q策、控制,想要做一個產(chǎn)品,硬件上很難避開國際供應(yīng)商。知行科技會根據(jù)客戶需求,選擇合適的軟硬件方案,達到HWA所需的性能指標(biāo)。
國內(nèi)能夠提供HWA方案的公司并不多,主要來源于兩類,一類是衍生于ADAS廠商,另一類是少數(shù)尋找商業(yè)化落地項目的無人駕駛公司。無論哪一類,都鮮少精于本業(yè),摸著石頭過河是常態(tài)。
而汽車行業(yè),最忌諱的就是初來乍到。
2016年特斯拉在推出Autopilot 2.0時,曾表示在中國推全自動駕駛系統(tǒng)將遵守中國法律,“雙手不離開方向盤”仍是必須要堅持的根本原則。
直到今天,國內(nèi)政策制定者仍未顯現(xiàn)出對雙手離開方向盤法規(guī)的松動,業(yè)內(nèi)人士曾表示,在未解決L3權(quán)責(zé)問題前,不會允許駕駛員的雙手離開方向盤。
知行科技的HWA方案,可實現(xiàn)0-120km/h全速下的輔助駕駛員自動行駛的功能(但60km/h以下不支持自動變道功能),需要駕駛員的實時監(jiān)控,低速時在沒有車道線的情況下依然可以跟蹤前車,高速時在沒有車道線的情況下只能維持短時間的跟車。
車道線清晰的情況下,可以在車道內(nèi)自適應(yīng)巡航,速度和方向都無需駕駛員操控,車輛需要換道行駛時駕駛員只需要在規(guī)定條件下下發(fā)變道指令,車輛即可自動完成變道,結(jié)合數(shù)字地圖可以根據(jù)道路的變化自動調(diào)節(jié)車速以達到最優(yōu)的經(jīng)濟性及安全舒適性。
HWA之所以被業(yè)內(nèi)稱為L2.5,主要的原因就在于此,駕駛員仍是車輛行駛的擔(dān)責(zé)方,雙手不能脫離方向盤,同時進一步提高駕駛員駕駛過程中的舒適性。對于OEM和供應(yīng)鏈而言,這一點對于HWA的商業(yè)化尤為關(guān)鍵。
自主品牌OEM,在整體車市萎靡的情況下,需要用低價高配來提升產(chǎn)品的吸引力,智能化是大勢所趨,但不同的OEM一定要打出差異化,才能形成錯位優(yōu)勢。
正向開發(fā)的過程是,從產(chǎn)品的定義下手,充分理解工作環(huán)境,提煉出合適的場景,最后基于場景得出相應(yīng)的技術(shù)需求。具備正向開發(fā)的能力,需要在技術(shù)上有史可查。
在政策夾縫中求生的HWA,有其技術(shù)探索的作用,同時也有落地商業(yè)化的可能,未來幾年勢必會涌入更多的玩家,也會孕育出更大的市場。