L3級自動駕駛令各路車企競折腰

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《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)報批稿，并擬于2021年1月1日開始實施。

按照中國自身標(biāo)準(zhǔn)制定的自動駕駛分級標(biāo)準(zhǔn)，在千呼萬喚中終于落地。

中國自動駕駛分級（公示版）

行業(yè)的反應(yīng)足夠熱烈。標(biāo)準(zhǔn)公示次日，長安正式發(fā)布量產(chǎn)L3級有條件自動駕駛系統(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“自動駕駛汽車已經(jīng)能夠讓用戶‘脫腳’、‘脫手’、‘脫眼’?！?/p>

長安打響頭炮的同時，此前立下FLAG要在2020年落地L3級自動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，也不乏華人運通、特斯拉這樣高舉智能化與自動駕駛大旗的新貴。

在自動駕駛譜系中，L3級究竟有何種“魅力”，能令各路車企競折腰？

令人“欲罷不能”的L3

工信部公示標(biāo)準(zhǔn)中將L3 定性為“限定條件下的自動化”：在自動駕駛系統(tǒng)所規(guī)定的運行條件下，車輛本身就能完成轉(zhuǎn)向和加減速，以及路況探測和反應(yīng)的任務(wù)；一些條件下司機可以將駕駛權(quán)完全交由自動駕駛車輛，但在必要時需要進(jìn)行接管。

換言之，在L3級自動駕駛狀態(tài)下，駕駛員不光可以“脫手”“脫腳”，還可以“脫眼”，即不用時刻監(jiān)管車輛，只需保持能動態(tài)接管駕駛?cè)蝿?wù)。

從這個意義上說，L3是一個分水嶺，前面是以駕駛員為責(zé)任主體，機器為輔助；后面是機器為責(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駕駛的“康莊大道”。

不過也正是這種過渡性，令L3級自動駕駛一直充滿爭議，甚至被斥為雞肋。L3既有車輛自動駕駛的空間，也需要人類司機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，人機責(zé)任的劃分與界定也因此成了難題。谷歌甚至因為難以找到解決方案，直接繞過L3，把目標(biāo)定在了實現(xiàn) L 4 （SAE）。

欲迎L3，必承其“重”

從技術(shù)角度看，在L2級輔助駕駛?cè)嫫占爸H，真正為L2向L3的進(jìn)階踩下剎車的，還是安全問題。

實現(xiàn)自動駕駛的目的，一是便捷，二是安全。業(yè)內(nèi)共識是，安全是一切的前提，而機器因為其“抗干擾”的特性，在長時間駕駛及復(fù)雜環(huán)境中駕駛時較人類駕駛員優(yōu)勢顯著，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，但凡機器總有出現(xiàn)故障的概率。在L0-2級自動駕駛中，人類駕駛是行動主體，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，系統(tǒng)開始擔(dān)綱行動主體，出現(xiàn)故障只能“自我兜底”。正因為如此，車輛自動駕駛系統(tǒng)從感知、決策和控制都必須有冗余設(shè)計，確保安全的同時保證系統(tǒng)有足夠的可靠性。

業(yè)內(nèi)對此早有共識。國際上自動駕駛的頭部玩家，包括Waymo和Uber，一直在為自動駕駛系統(tǒng)“增重”，添加更多冗余設(shè)備和算力；而掌控自動駕駛量產(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出現(xiàn)嚴(yán)重后果，但無法讓系統(tǒng)運行如常。用“堆料”的方式為系統(tǒng)增加盡可能多的冗余，勢必會增加軟硬件成本，同時對整車的架構(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”

雙冗余，顧名思義，即在自動駕駛的所有關(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，自動駕駛系統(tǒng)仍可以正常運行。

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，其自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)在電源、定位、感知、控制器、執(zhí)行器各個部分都實現(xiàn)了雙冗余。博世的L3解決方案同樣以雙冗余貫穿了自動駕駛實現(xiàn)的整個過程，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。

Waymo自動駕駛測試車

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”。自動駕駛領(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。剛剛完整亮相的長安L3駕駛系統(tǒng)則更進(jìn)一步，使用了雙芯片，在計算環(huán)節(jié)實現(xiàn)了雙冗余。即便在自動駕駛領(lǐng)域獨樹一幟的特斯拉，也才于近期解鎖了自動駕駛硬件（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，國內(nèi)新創(chuàng)車企華人運通有望在此領(lǐng)域取得突破。據(jù)悉，其旗下首款產(chǎn)品高合HiPhi 1將會搭載5大雙冗余系統(tǒng)，包括感知冗余、通訊冗余、制動冗余、電源冗余和轉(zhuǎn)向冗余，理論上可滿足L3甚至更高階自動駕駛的需求。

高合HiPHi1

這套系統(tǒng)能夠成型，要得益于華人運通在軟硬件層面的技術(shù)攻關(guān)。據(jù)官方披露，華人運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套獨立雙冗余系統(tǒng)硬件；而在軟件層面，因為提升了整車控制器的數(shù)據(jù)傳輸速度和計算能力，自動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。

制動冗余層面，在主制動器（ESC）失效的情況下，底盤系統(tǒng)可以響應(yīng)自動駕駛發(fā)出的制動指令，實現(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)自動駕駛發(fā)出的控制指令，實現(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個計算平臺，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。作為國內(nèi)乃至全球第一款實現(xiàn)自動駕駛?cè)h(huán)節(jié)雙冗余設(shè)計的量產(chǎn)車型，有理由對其實際表現(xiàn)給予期待。而對于廣大消費者而言，能否盡快體驗L3級自動駕駛的魅力，就要看高合HiPhi 1屆時的定價是不是足夠“厚道”了。