智能駕駛的先決條件是什么？2020年SOP的L3級(jí)自動(dòng)駕駛采用了Xavier

智能駕駛的先決條件是什么？

全球知名汽車零部件供應(yīng)商采埃孚給出了答案——確保駕駛效率的高度安全性，這個(gè)答案在汽車OEM、Tier1之間流傳盛廣，但在新興的互聯(lián)網(wǎng)造車、自動(dòng)駕駛公司中，卻為開拓新技術(shù)不得不冒一定風(fēng)險(xiǎn)裹挾著前進(jìn)。不能說可有可無，但相比于前者的重視程度，還是有所折扣。

為了表示對(duì)安全的重視,采埃孚喊出了” VISION ZERO (零愿景)”的口號(hào)，意在實(shí)現(xiàn)“ZERO ACCIDENTS”、“ZERO EMISSIONS”，即零事故和零排放。零事故是未來自動(dòng)駕駛發(fā)展道路上努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，零排放則是要實(shí)現(xiàn)汽車污染物局部零排放的目標(biāo)。

采埃孚（中國）投資有限公司工程技術(shù)中心總監(jiān)綦平表示，任何汽車工業(yè)的革命，安全都是首當(dāng)其沖的。他認(rèn)為，真正實(shí)現(xiàn)無人駕駛大規(guī)模商用，保守估計(jì)可能要到2030年以后。

綦平于1987年畢業(yè)于德國布倫瑞克工業(yè)大學(xué)精密機(jī)械和自動(dòng)控制專業(yè)，獲Dipl.-Ing. (碩士工程師)學(xué)位。后留校四年任科研助教，從事機(jī)電一體化項(xiàng)目的研發(fā)。1991年加入原Fichtel & Sachs AG（現(xiàn)屬采埃孚）主要從事乘用車驅(qū)動(dòng)和底盤系統(tǒng)零部件的研發(fā)。

2000年加入德國大陸集團(tuán)，參與乘用車空氣彈簧懸架系統(tǒng)的開發(fā)。2002年至2007年擔(dān)任上海薩克斯動(dòng)力總成部件系統(tǒng)有限公司總經(jīng)理，2007年-2016年擔(dān)任采埃孚商用車底盤技術(shù)（上海）有限公司總經(jīng)理。

自2016年7月起擔(dān)任采埃孚（中國）投資有限公司工程技術(shù)中心總監(jiān)，主要為集團(tuán)公司各業(yè)務(wù)單元在產(chǎn)品研發(fā)過程中提供各類本土化的技術(shù)支持，重點(diǎn)項(xiàng)目是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

2020年SOP的L3級(jí)自動(dòng)駕駛采用了Xavier

采埃孚對(duì)于自動(dòng)駕駛的規(guī)劃，2020年前實(shí)現(xiàn)L1/L2級(jí)，涵蓋高中低速場(chǎng)景，駕駛員的手需要緊握方向盤并保持注意力集中在駕駛上，在L2級(jí)+的條件下可能允許。

2020年之后，L3/L4級(jí)技術(shù)將會(huì)發(fā)展到不需要駕駛員雙手一直放到方向盤上，駕駛員的注意力也可以從駕駛上離開，但即使是L4級(jí)，在某些場(chǎng)景下仍需要駕駛員接管駕駛，這在2025年前可能實(shí)現(xiàn)。而不需要駕駛員的無人車，即L5級(jí)，則要在2025年以后實(shí)現(xiàn)，具體時(shí)間表尚未給出。

相比于初創(chuàng)的自動(dòng)駕駛公司，這個(gè)樣的時(shí)間表看起來略顯保守，但在真正的汽車產(chǎn)業(yè)界，如此的規(guī)劃還是非?？孔V的。Tier1是汽車OEM背后的技術(shù)支撐，大規(guī)模量產(chǎn)的車型，技術(shù)更新都有賴于國際巨頭Tier1。

因此從產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況的角度來看，無人駕駛的落地時(shí)間表，應(yīng)該看Tier1的規(guī)劃。新技術(shù)對(duì)未來出行和交通領(lǐng)域的變革，采埃孚認(rèn)為首先是效率的提升、安全的保障，其次是自動(dòng)駕駛的出場(chǎng)。

采埃孚針對(duì)自動(dòng)駕駛,提出了自己的解決方案——ZF Pro AI，即自動(dòng)駕駛大腦。2017年采埃孚（ZF）宣布與英偉達(dá)（NVIDIA）合作，共同為自動(dòng)駕駛的乘用車、商用車以及其他工業(yè)應(yīng)用開發(fā)了面向智能駕駛的全新的人工智能系統(tǒng)平臺(tái)——Pro AI。

Pro AI系統(tǒng)以英偉達(dá)Xavier作為其性能運(yùn)算處理器，計(jì)算能力為30TOPS，可以通過深度學(xué)習(xí)處理來自汽車傳感器和攝像頭的數(shù)據(jù)，能夠清晰的識(shí)別周圍環(huán)境，在高清地圖上精確定位，為車輛規(guī)劃出一條安全的行駛道路，進(jìn)一步適用于高速公路自動(dòng)化駕駛。

這一控制器將會(huì)在中國市場(chǎng)中的 L3 級(jí)自動(dòng)駕駛車型上使用。

自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展日新月異，比如攝像頭的分辨率會(huì)不斷增加，隨之而來的數(shù)據(jù)運(yùn)算量也會(huì)成倍增加。因此采埃孚制定了2020年第四季度推出Pro AI Gen2 NVI Xavier SoP的量產(chǎn)計(jì)劃，服務(wù)于L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛。

要知道Xavier是NVIDIA目前推出的具有最強(qiáng)運(yùn)算力的平臺(tái)，它每秒可管理高達(dá) 30萬億次操作(TOPS)，目前針對(duì)的是L4/L5級(jí)的自動(dòng)駕駛。從這可以看出，即使是L2級(jí)的輔助駕駛，未來幾年所需要的運(yùn)算力都是天文數(shù)字。

綦平表示，Pro AI Gen2將會(huì)是一個(gè)通用性的平臺(tái)，具備可擴(kuò)展性，多MCU系統(tǒng)的可能性，集成了深度學(xué)習(xí)算法，功能安全性要求可根據(jù)需求達(dá)到ASIL B級(jí)或者D級(jí)。

L3級(jí)以上量產(chǎn)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須有應(yīng)急備份方案

自動(dòng)駕駛域控制器的計(jì)算能力與自動(dòng)駕駛等級(jí)呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系，因此在采埃孚的規(guī)劃中，未來L3級(jí)的自動(dòng)駕駛，將會(huì)采用級(jí)聯(lián)兩塊ProAI Gen2 NVI Xavier或一部ProAI Gen 2配另一部運(yùn)算能力較弱的應(yīng)急備份控制器的做法。

針對(duì)L4級(jí)甚至L5級(jí)的ProAI Gen3將會(huì)采用更具擴(kuò)展性的運(yùn)算力平臺(tái)，目前規(guī)劃是級(jí)聯(lián)兩個(gè)基于Xavier的控制模塊外加一個(gè)信息安全及輔助功能（如車聯(lián)網(wǎng)、車載娛樂等）專用控制模塊。

采用NVIDIA的處理器，可同時(shí)處理來自感知傳感器的數(shù)據(jù)，包括多個(gè)高清攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、GPS等，同時(shí)對(duì)自動(dòng)駕駛的路徑進(jìn)行規(guī)劃、決策，最終傳導(dǎo)到執(zhí)行端。整個(gè)自動(dòng)駕駛從感知到執(zhí)行的閉環(huán)，都由Pro AI的Xavier完成。

目前完全采用NVIDIA處理器做自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)方案并不多。采埃孚選擇NVIDIA，主要是基于其強(qiáng)大的計(jì)算能力，而對(duì)于NVIDIA在符合車規(guī)要求方面缺乏經(jīng)驗(yàn)的情況，采埃孚將會(huì)通過自身在汽車行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，幫助其順利轉(zhuǎn)換。

比如就其工作的溫度范圍，采埃孚通過技術(shù)手段，可以為Pro AI提供一個(gè)溫控環(huán)境，保證Xavier可以正常運(yùn)行。

量產(chǎn)的L4/L5級(jí)自動(dòng)駕駛大腦，必定會(huì)考慮冗余的設(shè)置。為此，采埃孚的做法是提供不同梯次、價(jià)位的備用Pro AI大腦。用戶既可以選擇同級(jí)別Pro AI一樣的處理器，也可以選擇運(yùn)算力較低的處理器，還可以選擇其他品牌的解決方案。

備用大腦旨在主Pro AI大腦失效后，引導(dǎo)汽車安全行駛至相應(yīng)區(qū)域，或安全停車的能力。在功能方面會(huì)簡(jiǎn)化，注重可靠性和安全性。

車身運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)CubiX

自動(dòng)駕駛的發(fā)展帶動(dòng)了汽車零部件的智能化，其中底盤的執(zhí)行機(jī)構(gòu)也是一部分。未來的汽車將會(huì)提供更豐富的功能，包括不同的駕駛模式（人類駕駛，輔助駕駛，自動(dòng)駕駛）。

輔助駕駛系統(tǒng)和電子執(zhí)行器的數(shù)量將會(huì)增加，讓這些系統(tǒng)以一種良好的結(jié)構(gòu)運(yùn)行將會(huì)成為一種挑戰(zhàn)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)也會(huì)催生出新的功能。

采埃孚推出的車身運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)——CubiX，原來高度相互依賴的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，包括 ADAS與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，將會(huì)因此有更明晰的劃分。

CubiX是一款集成式、模塊化及可擴(kuò)展的控制算法，可協(xié)調(diào)車輛內(nèi)所有的主動(dòng)和半主動(dòng)執(zhí)行器，能夠?qū)崿F(xiàn)如線控制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、智能懸架等的高度協(xié)同。

CubiX的任務(wù)主要是為車輛規(guī)劃最佳路徑和預(yù)測(cè)車輛的行駛軌跡，以及根據(jù)既定標(biāo)準(zhǔn)做出制動(dòng)決策；控制車輛的橫向、縱向及翻滾等運(yùn)動(dòng)方向；管理駕駛員的操控行為；對(duì)不同的執(zhí)行器命令進(jìn)行管控和決策以及預(yù)測(cè)車輛的行駛軌跡。

CubiX是一個(gè)高度模塊化的系統(tǒng)，因此擁有更高的靈活性。特殊模塊能夠進(jìn)行獨(dú)立的研發(fā)和升級(jí)。

在不同級(jí)別的自動(dòng)駕駛中，CubiX可根據(jù)用戶多樣化的需求，提供大量靈活的配置方案；無論是供應(yīng)商，還是內(nèi)部的集成商，都可以輕松進(jìn)行修改、擴(kuò)展、刪除、優(yōu)化系統(tǒng)算法和功能等操作；同時(shí)這款產(chǎn)品可以以最小的風(fēng)險(xiǎn)迅速推向市場(chǎng)。

綦平表示，未來的自動(dòng)駕駛一定是依賴于車、道路交通設(shè)施、人以及云端，而要達(dá)到這個(gè)的目標(biāo)需要各方的努力。

為此，采埃孚也攜手NVIDIA、Hella、Ibeo、百度等國內(nèi)外軟硬件廠商，共同打造自動(dòng)駕駛生態(tài)圈。

同時(shí)，采埃孚也非常重視中國這一全球重要的汽車產(chǎn)銷市場(chǎng)，不僅會(huì)同國內(nèi)供應(yīng)商、OEM協(xié)同發(fā)力，同時(shí)未來隨著規(guī)模的增長(zhǎng)，將在中國進(jìn)一步加大投資，增設(shè)工廠和研發(fā)中心。