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首款L3自动驾驶汽车被叫停真相

2020-05-15 09:15 与非大视野

导读:被宣传为全球首款 L3自动驾驶功能的量产车型奥迪A8,近日声称将不会在全球任何地方为现款 A8 提供L3 自动驾驶功能。这意味着全球首个量产 L3 的车企,放弃了 L3 的量产。

被宣传为全球首款 L3自动驾驶功能的量产车型奥迪A8,近日声称将不会在全球任何地方为现款 A8 提供L3 自动驾驶功能。这意味着全球首个量产 L3 的车企,放弃了 L3 的量产。

尽管人们从未停止过对自动驾驶技术的期待,但就目前来看,自动驾驶行业似乎正在度过一段不太顺利的日子。

资本的狂欢与消沉的低谷,加剧了业界对 L3自动驾驶的讨论。那些未能实现的承诺,逐一向 L3 存在的价值和意义发起追问。

笔者就相关问题,采访到了新能源及未来汽车技术路线的独立研究者曹广平、瑞萨电子中国汽车电子应用技术部部长林志恩、恩智浦大中华区汽车电子首席系统架构师黄明达、英飞凌大中华区智能驾驶市场经理余辰杰等多方专家和业内人士。

文章分为以下四部分内容,来剖析当前 L3 级自动驾驶的挑战与价值。

自动驾驶走到了哪里?各车企 L3 动态与规划多方观点:L3 级自动驾驶的困境与挑战L3 是否真的“食之无味,弃之可惜”?

自动驾驶走到了哪里?

目前新车市场处于 L2 级自动驾驶渗透率提升及普及阶段,且全球范围都在努力研发 L3、L4 级自动驾驶技术。

关于自动驾驶等级的划分问题。2020 年,历时近三年的中国《汽车驾驶自动化分级》姗姗来迟,该标准明确了我国汽车驾驶自动化系统的术语和分级定义、分级原则、要素、划分流程及判定方法,以及各等级的技术要求。正式标准拟于 2021 年 1 月 1 日开始全国实施。

汽车驾驶自动化分级

目前国际公认的汽车自动驾驶技术分级标准分别由美国高速公路安全管理局(NHTSA)和国际自动机工程师学会(SAE)所提出,其中 SAE 提出的分级标准为主流常用标准。此次我国《汽车驾驶自动化分级》获准通过,也意味着中国将正式拥有自己的自动驾驶汽车分级标准。

SAE J3016 的 0~5 级分级框架

《汽车驾驶自动化分级》标准参考 SAE J3016 的 0~5 级分级框架,结合我国当前实际情况进行调整。国家智能网联汽车创新中心研究员褚文博指出,中国标准的 L4、L5 级与 SAE 标准没有区别,0~3 级有细微的差别。其中 L3 级中明确增加了对驾驶员监测和风险减缓策略的要求,通过明确安全要求,进一步提高实际应用过程中的安全性。

实际上,无论是 SAE/NHTSA 标准还是中国标准,都是通过把汽车的自动化程度拆解为几项指标,并根据各项指标上的具体表现对汽车的自动化级别进行判断,进而最终完成对自动驾驶汽车的级别界定。

目前,在自动驾驶技术进入到备受期待的第二个十年,L2 逐渐成为智能汽车标配,未来更高等级自动驾驶车型的量产成为主要目标。但在各车企的路线规划中,L3 级自动驾驶似乎正陷入被“跨过”的尴尬。

各车企 L3 动态与规划

各车企 L3 规划与动态(点击可看大图)

与非网制图

从追随 L3 的各家车企量产时间来看,2020 年可以被看作国内 L3 级别自动驾驶元年。该部分车企认为,L3 级可以作为 L2 和 L4 的过渡,既可以向业界及消费者展示技术,又能证明自己能够研发高级别自动驾驶系统。另有分析人士表示,直接跳过 L3 级自动驾驶意味着车企将失去这一部分市场份额,多少心有不甘。

但此外,另外一部分车企碍于技术、法规、成本、安全等多方面因素,选择跳过 L3 级自动驾驶。

新能源及未来汽车技术路线的独立研究者曹广平向笔者表示,关于“丢三保四”的问题,个人以为在一定程度上是全球车企在“自动驾驶”欲望支配的情况下倾力投入研发,而结果暂不尽人意的正常反应。

两方阵营把 L3 级自动驾驶重新拉回争议之中。我们不妨以此为契机,深入探讨其存在的意义与价值。

多方观点:L3 级自动驾驶的困境与挑战

接管悖论:责任与利益的博弈

提到 L3 级自动驾驶中的难点,“接管悖论”当属萦绕在车企面前的头号难题。

从自动驾驶等级划分中可以理解,L2 仅仅起到驾驶辅助作用,更多可以看成以主动安全装置为主;而 L4 是在大部分情况下实现完全的自动驾驶,两者之间差异巨大,实现起来需要较长过程。

在两者之间,L3 属于“有条件自动驾驶”,即 L3 级自动驾驶根本无法给予驾驶员双手离开方向盘的自由,一些行驶工况下需要驾驶员在很短时间内完成驾驶权接管,人类依然要对车辆安全负责。

这对 L3 自动驾驶接管系统的设计与开发和驾驶员本身都提出了很大的技术挑战,发生事故,责任究竟在人还是在 ADAS?“人机接管问题”成为业界讨论 L3 自动驾驶“悖论”的主要原因之一。

关于事故中的责任划分,新能源及未来汽车技术路线的独立研究者曹广平认为,在涉及到的自动驾驶产业链多方的责任认定中,应遵循“谁受益、谁有权、谁负责”的原则,即谁提供该零部件或服务,并从中获得利润或效益,谁就应该为自己提供的产品和服务出现的瑕疵负责,进行相应的赔偿及后续服务等。

编者按:目前来看,正是由于考虑到人机交互的接管风险,使得一些系统开发商及汽车制造商改变了想法,选择直接跳到 L4。

然而,对于继续追寻 L3 的厂商来说,安全问题在短期内仍不可避免,法律和保险在此也已经沉默了很久。因此,在完善的法律法规推出之前,对于“接管悖论”带来的事故责任划分问题,业界不妨遵循“谁获益、谁有权、谁负责”的原则来钳制风险。

冗余设计:技术与成本的权衡

系统能够接管场景的复杂性在裂变,对安全级要求也呈指数增长。

因此,主机厂逐渐开始采用软硬件冗余的设计方式,即智能汽车需配备不止一套软硬件来确保可靠性。当其中一套失灵时,另一套系统能够提供冗余,实现安全制动。

恩智浦大中华区汽车电子首席系统架构师黄明达表示,冗余设计是跟系统所需要达到的功能安全等级相关的。对于 L3 及以上级别的自动驾驶系统,可以把它大致分成两部分:其一是环境感知与建模,其二是路径规划与决策执行。业界通常认为环境感知与建模部分的各个传感器需要达到功能安全等级 ASIL-B。而路径规划与决策执行系统因为涉及到行车安全,需要达到 ASIL-D 级别,这对芯片本身的功能安全提出了更高的要求。

当前,Waymo 的解决方案已经在感应、决策到控制的任一环节均实现了冗余;奥迪 L3 除了感知环节的传感器冗余,传感器融合、决策规划和执行控制部分也都有两套备份;特斯拉在最新的软件更新中,也激活了 HW3 的双重冗余系统,以两台独立计算机保安全。

国内车企在冗余部分多采用了折中处理的方法。比如,长安 L3 在芯片上实现双冗余;小鹏 P7 则主打感知冗余等等。不难理解,主机厂一面先追求实现量产的目标,一面在零部件冗余上力图压缩成本,通过不断释放功能,叠加场景将自动驾驶技术逐级推进。

曹广平对此表达了自己的想法,“各个厂家的软硬件架构不一样是很正常的。无论是‘部分感知冗余’,还是‘部分芯片冗余’都是需要的,但具体方式和感知硬件、芯片等的选型、软硬件架构的合理性等有关系。有些情况,设备冗余是对的,有些出于成本的考虑,就不必搞冗余,而要靠融合以及提高可靠性等来解决。”

英飞凌大中华区智能驾驶市场经理余辰杰从运算处理的角度思考了自动驾驶的冗余设计,认为不同等级的自动驾驶具体采用的冗余策略有所不同。针对 L3 来讲,可以引入高低分辨率两条计算路径做冗余,以此达到成本和性能上的最佳平衡。高分辨率计算(High Resolution)路径由 MPU 来完成融合处理(比如对摄像头,毫米波,激光雷达和高精地图的原始数据的融合),再加一条低分辨率的(Low Resolution)的冗余计算路径,主要是做目标级的数据融合,以保证最基本的 L3 功能的双备份。

英飞凌供图

在传感器端的相同或不同类型的独立或非独立源的冗余设计,更大程度上取决于 OEM 的 AV 实现路径,各家厂商的差异较大,在此不表。

编者按:归根结底,L3 上的冗余设计,考验的不仅是车企们在技术上的竞争,进退两难的更在于如何做好成本与性能的平衡。

政策法规:L3 量产落地的加速器

技术之外,政策法规也是影响 L3 落地的最一大问题。

恩智浦大中华区汽车电子首席系统架构师黄明达博士在与非网采访中表示,目前国内外针对 L3 的立法并不完善,L3 事故责任的划定是不清晰的,所以各车厂都对推出 L3 级别的量产车持谨慎态度。大多数都是用所谓的 L2+级别来代替,同时不断改善和优化 ADAS 系统的体验。

前文提到,国内刚发布了《中国汽车驾驶自动化分级》,明确了我国汽车驾驶自动化系统的术语和分级定义、分级原则、要素、划分流程及判定方法,以及各等级的技术要求。

除此之外,工信部在 2 月份还发布的《智能汽车创新发展战略》,提出到 2025 年,实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产。这个标准基本可以理解为,L3 级的规模化量产还有不到 5 年时间。

该发展战略还提出了构建智能汽车法规标准体系方面的需求,包括法律法规、技术标准、认证认可等方面。特别提到了对“机器驾驶人”认定、责任确认、网络安全、数据管理等法律问题及伦理规范研究,明确相关主体的法律权利、义务和责任等。

英飞凌大中华区智能驾驶市场经理余辰杰也指出,目前欧洲正在制定《道路场景的安全要求和测试规程 ISO-34502》,试图以此建立一套 L3 级别的自动驾驶场景库,完善对 L3 的安全和责任认定等问题,但目前尚没有明确的完成时间表。

编者按:可见,法律法规对 L3 级自动驾驶的量产起着决定性的引导和促进作用,但反过来,多家车企量产 L3 的需求也会倒逼有关部门加快法律法规的推进工作。因此,自动驾驶技术的发展和落地需要全行业共同努力,相辅相成,进行系统性的改变与攻坚。

汽车零部件厂商视角下的 L3 级自动驾驶

L3 商业化进程放缓

结合当前现状可看到,汽车零部件厂商正在将重心转向 L2、L2+市场,并放缓 L3 的商业化时间点。

一方面,“接管悖论”与“责任划定”等诸多不完善的问题是阻碍 L3 进展的原因所在;另一方面,汽车制造商还没有在 L2、L2+上赚到钱,也没有太多的心情和预期去匆忙大规模部署下一代技术。极个别的小规模量产上市,无非也是一种对市场需求的试探。

瑞萨电子表达了相同的观点,“L2、L2+技术已经趋向成熟,商业化程度明显高于 L3。所以,适当放缓 L3 的商业化时间是正确的选择。但是,随着自动驾驶领域的不断发展,L3 商业化进程也在陆续展开中。当消费者对于自动驾驶功能有初步了解和使用后,下一代功能体验的改进将成为新的重点。预计 2021 年将成为 L3 商业化的时间节点。”

一些车厂表现出了对 L3 的迟疑,或是延期,或是直接宣布取消规划。英飞凌大中华区智能驾驶市场经理余辰杰认为,与其强调自动驾驶等级的划分概念,不如关注于智能汽车本身的功能。具体智能驾驶功能的实现要比 L3 是否可以落地这个命题更有意义。

编者按:法律法规之外,目前绝大部分汽车制造商还没有迈过下一代整车电子架构这道关键门槛。L3 对于汽车制造商来说,更像是一个中期的战略制高点。但能否靠 L2、L2+来赚钱并支撑 L3、L4 甚至是 L5 的持续高昂研发投入,才是关键所在。

L3 级自动驾驶的合作模式

从国内外市场看到,L3 级别的智能驾驶路线大多是由主机厂定义的。从传感器网络的确定(比如是走激光雷达路线,还是毫米波雷达路线),到处理器端的选取(比如是选用 GPU,还是 FPGA,还是异构 SoC) ,再到 L3 涉及的一些外部生态(比如实时高精地图,OTA 云端和大数据端的数据交互的架构等。)

那么对于供应商来讲,L3 级别开发与原来的合作模式有什么不同?笔者对此采访了多家汽车零部件供应商。

与非网制图,点击可看大图

编者按:自动驾驶技术的落地,不是一个行业的事,需要整个产业链的共同合作才能实现。除了整车厂、Tier1 和芯片供应商的进展之外,还需要与城市基建、交通道路、物联网等诸多行业协力完成。就当前的技术发展程度来看,自动驾驶技术本身并非木桶定律里最短的那块板。

结语:L3 是否真的“食之无味,弃之可惜”?

几年前,L3 被认为是自动驾驶继续迈向商业化量产的路径之一。

如今,业界对于 L3 的进展意见相左,阵营一分为二。

一部分车企考虑到 L3 级自动驾驶技术中人机交互的接管风险,对系统开发商及汽车制造商提出了更高的要求。以及监管机构和保险公司也不太确定如何处理 L3 级自动驾驶车辆的事故责任。使得一些企业改变了想法,“选择直接跳到 L4,从而不需要去考虑人机交互的接管风险。”

因为从各国的法规修改计划来看,L4 的责任问题划分显然更加清晰。“放弃 L3”似乎正在成为行业共识。

然而,另一部分汽车制造商依旧把 L3 当做重要的战略布局,无论是技术预研角度来看,还是面向私人乘用车市场,L2+到 L3 的功能不断演进,仍然是主流趋势。

弃之,则意味着私人乘用车市场将出现功能断档;而面向出行市场的 L4,则完全是不同的打法。

其实不难理解,基于行业发展现状与困境,各企业在自动驾驶上的投入力度、研发进展和战略布局都不尽相同。风口之下,立场不一,态度不同也实在难免。很难断定哪种选择更为合理或正确。

从短期来看,L3 级自动驾驶面临的种种担忧或许仍需几年时间才能得到解决。大家也大都是审时度势,走一步看一步。在 L3 的跳过与坚守中,尽量给自己留出足够的回旋余地。

既有突破创新引领市场的欲望,又有担心布局失败、反落人后的保守。在一次次欲望与保守的抉择中,见证产业的更迭和洗牌。

但在此之前,L3 级自动驾驶“食之无味、弃之可惜”的论调,将不可否认的继续被讨论。

对此话题,大家有想要补充的可以在下面留言进行讨论~

文章特别鸣谢

新能源及未来汽车技术路线的独立研究者 曹广平

瑞萨电子中国汽车电子应用技术部部长 林志恩

恩智浦大中华区汽车电子首席系统架构师 黄明达

英飞凌大中华区智能驾驶市场经理 余辰杰

文章参考

《关于 L3 自动驾驶“综合症”,你知道多少》,高工智能汽车;

《L3 级自动驾驶:食之无味,弃之可惜?》、《L3 级自动驾驶的尴尬时刻》,车云网;

《L3 级自动驾驶正陷入尴尬,背后是人命问题》,未来汽车 Daily;

《汽车驾驶自动化分级》推荐性国标出炉 中国自动驾驶步入发展快车道,中国汽车报;

《中国 L3 自动驾驶的“量产元年”》,建约车评;

以及上述采访嘉宾回复内容。