焦点分析 | Level 3自动驾驶集体难产,小鹏汽车们想激进破局

李勤 · 2019-10-30
自动驾驶是个大蛋糕,但吃起来不容易

Level 2自动驾驶技术已经逐渐普及,但在车企向Level 3自动驾驶进阶之时,却被安全要求踩下了刹车。

上周三的博世技术交流日上,博世底盘控制系统中国区总裁陈黎明表示,博世的L2级自动驾驶产品今年已经在40多款车型上搭载,但Level 3的进展明显偏离了预期。

“今年(车企)对自动驾驶的热度降低了很多,大家变得更理性,那些说要在2020年、2021年推出L3的,都往后推了,目前已经没有明确的时间表。”陈黎明说。

吉利汽车、上汽、长安和广汽都有明确部署L3自动驾驶的时间表,吉利汽车尤为激进,其曾宣布,到2020年,将在全球范围内实现L3级自动驾驶技术量产。除了车企,博世此前也曾多次声称,要在2020年推出L3的部分功能,2021推出主体功能。“从技术上来看,在2021年推出L3不是问题,但涉及到商业化,用户会不会买单就是个问题。”陈黎明说。

自动驾驶的实现长期存在两条路线,一条是Waymo的“一步到位”策略,借助激光雷达、高性能处理器直接进入Level 4级自动驾驶,另一条是特斯拉的渐进式路线,即从Level 1向Level 4乃至Level 5逐步进阶。在严苛的汽车安全体系内,即便是对汽车工程和成本规律都更友好的渐进式路线,也在L3阶段遭遇难产。

一位博世自动驾驶产品人员向36氪透露,不仅是博世,全球头部的汽车供应商几乎都推迟了Level 3级自动驾驶的落地进度,“安全验证工作和成本的增加超出了大家的想象。”

冗余设计,成本不能承受之重

L3级自动驾驶向来充满争议。SAE(美国汽车工程协会)在最新的自动驾驶分级标准中写道,人类驾驶员在Level 3级别需要担负特殊任务:在自动驾驶系统启动和工作时,人类驾驶员可以不用参与驾驶,但是当系统在紧急状况下需要时,驾驶员必须能够接管并进行驾驶。

显然,L3级的自动驾驶是一个过渡性技术,既有车辆自动驾驶的空间,也需要人类司机保持可以接管的状态。

博世底盘控制系统中国区总裁陈黎明告诉36氪,L3级自动驾驶已经要求车辆实现一定程度的自主驾驶,所以需要车辆从感知、决策和控制都有冗余设计,“L3安全级别和L2不是一个要求,L3要求所有设计都要有备份,功能失效了也要保证安全,因此,硬件成本会有比较大的增加,商业化就有比较大的挑战。”

一位自动驾驶工程师向36氪介绍了通常的冗余设计策略:

  • 第一种冗余,是粗暴的复制粘贴,比如原来4个轮速传感器,现在增加到8个;

  • 第二种是AB式备份,比如ESP和iBooster(刹车助力器)互为冗余,不需要复制一个ESP;

  • 第三种是多套硬件集成,例如在一个转向模块里做两套ECU和绕组,看上去是一套零部件,其实是两套,一套挂了,还有50%的能力。

“这样的冗余设计,对于成本的增加是巨大的,这套自动驾驶功能出来,车是没法卖的,只能拿去跑测试。”

焦点分析 | Level 3自动驾驶集体难产,小鹏汽车们想激进破局

博世的冗余方案,图源:现场拍摄

而除了冗余,行业性的功能安全验证标准缺失,也是传统汽车厂商放缓L3步伐的原因。

2017年7月,奥迪就宣称,要在新一代A8车型中实现L3级别自动驾驶,但直到现在,相关功能也未推出。一位全球顶级供应商的自动驾驶产品负责人告诉36氪,“大胆预测,再过两年,奥迪的L3功能也不一定会推出,因为功能安全的验证还没有统一的标准。如果没有这些标准,一旦出了事故,就会让企业遭遇法规和行业的挑战。”

据透露,目前奥迪、宝马、戴姆勒等车企巨头已经联手博世等一级供应商,开始推动L3级自动驾驶的安全验证标准,而这个时间也需要1-2年左右。

标准不统一,新造车势力摸索向前

面对一系列严苛的安全标准,小鹏汽车和特斯拉们则选择了妥协方案,即让人类司机承担更多冗余工作,以减少车辆自身的安全设计。

小鹏汽车要在2020年推出的轿跑车型P7会搭载高速自动驾驶功能,这是典型的L3自动驾驶技术。但小鹏汽车自动驾驶副总裁吴新宙明确表示,在小鹏P7的高速自动驾驶功能中,不会允许驾驶员的视线离开道路10秒,“P7车内有强大的驾驶员监控系统,要求司机还是和使用L2一样,保持对路面的关注。”

“我们没有在官方的说法中说我们是L3的功能,就是这个标准不统一,在博世或者奥迪的标准里,L3功能能够允许司机视线离开道路10秒的时间,但这不是我们现在专注的地方,我们是先把功能打通,在高速上车能够实现车辆(自主)换道。”吴新宙告诉36氪。

是否允许人类司机的注意力转移,对车辆硬件成本会有不小影响。在吴新宙看来,小鹏汽车的第一要务是,在控制成本的条件下,实现强大的能力。

“功能安全其实是投资,我们会更重功能,在安全上,根据国情,去加上必要的东西。”小鹏汽车自动驾驶副总裁吴新宙说,小鹏P7目前的冗余设计主要体现在感知部分。

官方公布的信息显示,小鹏P7的感知系统配置了12 个超声波传感器、13 个自动驾驶摄像头、1 个车内摄像头、5 个高精度毫米波雷达,再加高精度地图和高精度定位融合。

焦点分析 | Level 3自动驾驶集体难产,小鹏汽车们想激进破局

小鹏P7感知系统,图源:现场拍摄

摄像头和毫米波雷达互为冗余的堆料式配置,甚至超过了特斯拉,Autopilot 2.0的感知系统配置仅有1颗前向毫米波雷达和车身四周的8颗摄像头。

不过,在计算芯片上,小鹏P7采用的英伟达Xavier,却比特斯拉5月份发布的FSD(Full self-driving)计算机逊色不少。

Xavier是英伟达面向自动驾驶领域推出的车规级计算平台,算力达到30TOPs,功耗仅有30W。但是宣称要在今年发布完全自动驾驶功能的特斯拉,却果断抛弃了这款芯片,推出了自研的FSD芯片,算力达到72TOPs,超过Xavier两倍多。

而从特斯拉公开的资料图可以看出,在特斯拉的Hardware 3.0中,搭载了两颗特斯拉自研FSD芯片,由两组独立电源分别供电,共享所有摄像头、雷达等传感器数据,相互校验互为安全冗余。

也就是说,对于更高级别的自动驾驶,特斯拉的策略是传感器够用了,要在Hardware3.0中预埋超大算力,但是小鹏汽车却将重心放在了感知环节。

问题也随之而来,小鹏P7用一颗Xavier处理13路摄像头、5路毫米波雷达、12路超声波等输入数据,是否够用?

吴新宙向36氪表示,小鹏P7的算力布置对于当前要实现的功能是够用的,“算力是够还是不够,还是看摄像头的处理能力,也是看深度学习算法,现在没有人知道对于深度学习,多少算力是够的,因为没有人知道深度学习算法压缩和优化的限在哪。”目前,小鹏汽车已经在硅谷搭建了自身的感知团队,但技术能力也需要随着P7推出得到验证。

对于如何应对后续更复杂场景的自动驾驶,比如城区路况,吴新宙坦言,“一方面算法可以不断优化,另一方面,也会在下一代自动驾驶架构中引入更多算力。”

在L2级自动驾驶中,责任主体在人,驾驶员需要紧握方向盘,由车辆提供居中控制,而在L4级自动驾驶中,则无需人类驾驶,行业内对这一技术的实现预期至少在5年以后。显然,这中间存在着一大片空白地带。

特斯拉已经证实了自动驾驶的商业能力,在9月份公布的8-K文件中,特斯拉表示,已经获得与Autopilot和FSD相关的5亿美元递延收入。特斯拉当季仅确认了3000万美元作为营收,即让季度报表呈现盈利。

新兴造车势力正激进求生,传统车企也在积极转型,就看谁在这条赛道上先做好了掘金准备。

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