一直以來(lái)，汽車(chē)廠(chǎng)商都會(huì)對(duì)自家的自動(dòng)駕駛架構(gòu)三緘其口。

但寶馬這次的操作很是讓人意外：在前不久的發(fā)布會(huì)上，寶馬毫無(wú)保留地將自動(dòng)駕駛平臺(tái)架構(gòu)對(duì)外進(jìn)行了分享。

在這次的線(xiàn)上發(fā)布會(huì)上，寶馬羅列了整合進(jìn)自家車(chē)輛的關(guān)鍵構(gòu)件與主要芯片供應(yīng)商。

如此透明的分享，也讓外界認(rèn)識(shí)了寶馬自動(dòng)駕駛的硬件架構(gòu)及其量產(chǎn)路徑。

1、軟件與硬件的可擴(kuò)展性與復(fù)用性

通過(guò)這次分享，寶馬的自動(dòng)駕駛平臺(tái)架構(gòu)也能幫助我們更加理解這家德國(guó)巨頭在自動(dòng)駕駛設(shè)計(jì)上的優(yōu)先級(jí)。

從公布的信息來(lái)看，軟件和硬件的可擴(kuò)展性及復(fù)用性是寶馬非常重要的關(guān)注點(diǎn)。

縱觀(guān)寶馬乘用車(chē)型，無(wú)論是Level 2還是Level 4/5 級(jí)別自動(dòng)駕駛，其硬件和軟件（例如ECU和攝像頭）都非常重視復(fù)用性，因?yàn)檫@樣可以節(jié)省大量成本。

寶馬的基礎(chǔ)平臺(tái)基于AUTOSAR（汽車(chē)開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu)）打造，使用了大量傳統(tǒng)微控器（比如英飛凌的Aurix）。

隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的不斷提升與功能的增加，寶馬開(kāi)始通過(guò)增加額外的傳感器系統(tǒng)與高端微處理器來(lái)滿(mǎn)足性能要求。例如，前置立體相機(jī)的相關(guān)應(yīng)用使用英飛凌 Aurix微控器與瑞薩 R-CAR SoC來(lái)優(yōu)化。對(duì)Level 3車(chē)型，寶馬選擇在平臺(tái)中整合兩顆 Mobileye EyeQ5 芯片，兩個(gè)英特爾Denverton CPU和一個(gè)額外的Aurix微控器。

在更高級(jí)別的Level 4/5車(chē)型上，寶馬則另外增加了一顆 EyeQ5，一個(gè)Xeon 24C和一個(gè)Aurix微控器。

2、用設(shè)計(jì)來(lái)提升安全

按照自動(dòng)駕駛堆棧的劃分：

L1/L2被歸為ADAS，而L3/L4/L5則屬于 HAD（高級(jí)別自動(dòng)駕駛），自動(dòng)駕駛能力則隨著級(jí)別的不同而逐步遞增。

在寶馬的架構(gòu)下，L2則成了L3的一個(gè)備份。系統(tǒng)會(huì)運(yùn)行獨(dú)立的ECU，同時(shí)用到傳統(tǒng)的和適配的AUTOSAR。

到了HAD的范疇后，就需要依靠ASIL-B通道。

總體而言，系統(tǒng)的安全性甚至大于其他各部分之和。

在推動(dòng)自動(dòng)駕駛研發(fā)的過(guò)程中，“安全至上”已經(jīng)是許多汽車(chē)廠(chǎng)商的重要議題。

不過(guò)，到底如何用設(shè)計(jì)來(lái)提升安全依然是一個(gè)很少被公開(kāi)提及的問(wèn)題。

寶馬則直接披露了在高級(jí)別自動(dòng)駕駛架構(gòu)下的自動(dòng)駕駛路線(xiàn)圖和安全第一戰(zhàn)略。

在發(fā)布會(huì)上，寶馬集團(tuán)自動(dòng)駕駛首席專(zhuān)家 Simon Fürst 表示：

為了保證L3/L4/L5的安全性，寶馬在車(chē)輛里安裝了雙重處理架構(gòu)，一臺(tái)是主力機(jī)，另一臺(tái)則是備份機(jī)。

在這樣的架構(gòu)下，主要和次要兩個(gè)ASIL通道分別承擔(dān)了車(chē)輛主軌跡計(jì)算和主通道的監(jiān)督工作。

只要次通道發(fā)現(xiàn)主通道生成了可能會(huì)導(dǎo)致事故或碰撞的軌跡，它就會(huì)發(fā)出警告，并將車(chē)輛拉回次通道提供的安全軌跡。

主次通道一直進(jìn)行交叉檢驗(yàn)——Fürst指出，這是經(jīng)典的行為檢查方法。

當(dāng)主次通道發(fā)現(xiàn)自己在軌跡問(wèn)題上存在分歧時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)入降級(jí)模式。

降級(jí)模式下，會(huì)有另一個(gè)處理模塊出面“主持工作”，其背后是一套獨(dú)立的電源。即使出現(xiàn)重大供電故障，車(chē)輛也能繼續(xù)以降級(jí)模式運(yùn)行。

簡(jiǎn)言之，寶馬的L2堆棧是L3的備份。

這個(gè)通道的功能獨(dú)立于主系統(tǒng)，它可以驅(qū)動(dòng)冗余的制動(dòng)/轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使車(chē)輛進(jìn)入安全位置。

但正如Fürst所講的那樣，由于能力有限，這套冗余單元無(wú)法執(zhí)行全部功能。

另外，我們來(lái)談一談傳感器的融合難題。

一般來(lái)說(shuō)，搭載在車(chē)輛上的不同傳感器，負(fù)責(zé)不同的功能。

在進(jìn)行傳感器評(píng)估時(shí)，主要部分就是其道路上物體的探測(cè)能力，包括乘用車(chē)、卡車(chē)、摩托車(chē)、自行車(chē)和行人。

當(dāng)然，這里重要的不僅僅是目標(biāo)探測(cè)，計(jì)算這些目標(biāo)的軌跡并找出“安全區(qū)域”也相當(dāng)重要。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)除了能利用一些基于計(jì)算視覺(jué)的機(jī)制來(lái)監(jiān)控道路狀況，還能借助雷達(dá)和激光雷達(dá)的輸入甚至來(lái)自其他車(chē)輛的數(shù)據(jù)來(lái)探測(cè)障礙物。

此外，借助地圖獲得的定位也相當(dāng)重要，它是系統(tǒng)計(jì)算線(xiàn)路和軌跡的重要依據(jù)。

但搞定傳感器融合并非易事——因?yàn)閿?shù)據(jù)也分：原始數(shù)據(jù)、分類(lèi)數(shù)據(jù)和高級(jí)數(shù)據(jù)。

舉例來(lái)說(shuō)，原始數(shù)據(jù)來(lái)自于雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像頭，不同的傳感器還要配合不同的算法，再加上不同等級(jí)的數(shù)據(jù)，復(fù)雜性可想而知。

另外，當(dāng)汽車(chē)廠(chǎng)商想要更新現(xiàn)有傳感器時(shí)，他們需要一個(gè)通用接口來(lái)簡(jiǎn)化過(guò)程。

同時(shí)，如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，那么新的分類(lèi)和預(yù)處理數(shù)據(jù)投入使用后，就能幫助工程師大大改善傳感器融合水平。

因而，F(xiàn)ürst 認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)化接口和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。

3、為什么需要一個(gè)全新的ISO標(biāo)準(zhǔn)？

關(guān)于車(chē)輛安全，業(yè)界有很多標(biāo)準(zhǔn)。

但當(dāng)下專(zhuān)門(mén)針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的DTR-4804，被視為朝著 ISO標(biāo)準(zhǔn)化邁出的第一步。

去年，11家行業(yè)巨頭：安波福、奧迪、百度、寶馬、大陸、戴姆勒、FCA、HERE、英飛凌、英特爾和大眾齊聚一堂，共同推出了名為SaFAD（自動(dòng)駕駛安全優(yōu)先）的白皮書(shū)。

現(xiàn)在，他們正在力推SaFAD，希望將白皮書(shū)變成 ISO DTR 4804的基礎(chǔ)。

今年2月，這 11 家公司還專(zhuān)門(mén)在法國(guó)巴黎召開(kāi)了啟動(dòng)會(huì)議，同時(shí)吸納了豐田、日產(chǎn)、電裝、馬自達(dá)、法雷奧等重量級(jí)公司。

Fürst 坦言，想讓這個(gè)草案成為正式的ISO標(biāo)準(zhǔn)可能還需要2 到 3年時(shí)間。不過(guò)越早開(kāi)始，業(yè)界就越有機(jī)會(huì)盡早拿出自動(dòng)駕駛安全標(biāo)準(zhǔn)。

為何標(biāo)準(zhǔn)這么重要？如果汽車(chē)行業(yè)不制定安全標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)帶來(lái)什么后果？

如果沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，最終帶來(lái)的后果是：不同的汽車(chē)廠(chǎng)商、不同的技術(shù)供應(yīng)商會(huì)開(kāi)發(fā)出具有不同風(fēng)險(xiǎn)的車(chē)輛。

而這，與自動(dòng)駕駛安全標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)——最大程度降低總體風(fēng)險(xiǎn)是相悖的。

最后，如何評(píng)價(jià)寶馬的自動(dòng)駕駛平臺(tái)架構(gòu)？

有業(yè)內(nèi)人士指出：寶馬的這一平臺(tái)架構(gòu)在傳統(tǒng)與現(xiàn)代之中取得了平衡。

簡(jiǎn)單理解，就是現(xiàn)代化的 AI 主要負(fù)責(zé)感知，而備份則基于傳統(tǒng)的確定性算法。

Fürst 也強(qiáng)調(diào)，這類(lèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于：系統(tǒng)的主要部件都符合 ASIL B，只有一些小部件才依賴(lài) ASIL D。

據(jù)悉，這些小部件包括車(chē)輛動(dòng)態(tài) ECU（動(dòng)作控制），軌跡追蹤控制，失效降級(jí) ECU 和選擇器等。

至于車(chē)輛功能安全性問(wèn)題，寶馬的安全架構(gòu)“算得上是業(yè)界領(lǐng)先”。

這是寶馬的情況，其它汽車(chē)廠(chǎng)商是什么水平呢？據(jù)悉，目前行業(yè)內(nèi)走的差不多都是寶馬這條路子。

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