前兩天,廣汽新能源發(fā)布了一個視頻,展示了埃安 LX 搭載 ADiGO3.0 自動駕駛系統(tǒng)之后,脫手情況下的能力。
其中的很多場景都成為了話題焦點,比如埃安 LX 高速公路 0-120 全速域脫手行駛、大曲率彎道自適應(yīng)通過、雨霧惡劣天氣下正常開啟 L3 功能、昏暗隧道環(huán)境照樣自動通行...等等。
在廣汽新能源展示量產(chǎn)成果的同時,我們也對其背后實現(xiàn)的技術(shù)原理非常好奇。帶著一些困惑,甚至是質(zhì)疑,我們找到了廣汽新能源負責(zé)自動駕駛研發(fā)的工程師,從不同的角度溝通確認了一些技術(shù)細節(jié),包括:
為什么埃安LX沒有設(shè)定特斯拉 NOA 那樣的方向盤變道?
臺灣 Model 3 撞大貨車,廣汽新能源的 L3 會不會撞?
到底什么情況下可以脫手,什么情況下不能?
適應(yīng)極限環(huán)境的天花板在哪,是不是多大雨、多昏暗都能開?
我們得到了一些回應(yīng),也得出了一些推論,下面開始。
廣汽新能源的進擊,L3 落地量產(chǎn)
先簡單回顧一下廣汽新能源這次發(fā)布的 L3。
視頻時長 2 分多鐘,展示的場景不少,但廣汽新能源的 L3 具有明確的場景及功能定義——高精地圖全路段全速域自動駕駛,說得詳細點,應(yīng)該是在高精地圖覆蓋的中國全高速及城市快速路,能夠?qū)崿F(xiàn)0-120km/h全速域脫手、脫腳自動駕駛。
根據(jù)工信部公布的 20192314-T-339《汽車駕駛自動化分級標準》報批稿,我國將于 2021 年 1 月 1 日起對自動駕駛進行正式的規(guī)范化,其中對 L3 的定義是「有條件自動駕駛——駕駛自動化系統(tǒng)在其設(shè)計運行條件內(nèi)持續(xù)地執(zhí)行全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。對于 3 級駕駛自動化,動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管用戶以適當(dāng)?shù)姆绞綀?zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管?!?/strong>
就工信部標準來看,廣汽新能源這套 L3 是完全符合要求的。
另外,和奧迪硬件搭載卻沒有開放的 L3、長安速度更低且未明確量產(chǎn)時間的 L3 不一樣,廣汽新能源已經(jīng)明確表示,將于 7 月份實現(xiàn)埃安 LX L3 自動駕駛的正式交付。于是埃安LX就成為了我們第一款能買到的,支持完整高速 L3 場景且有政策法規(guī)支撐的汽車。
先行者一定會經(jīng)受更多考驗,廣汽新能源是否已經(jīng)做好了準備?針對視頻里面幾個細分應(yīng)用場景,我們和工程師討論了一番。
二、實事求是,結(jié)合實用場景聊實用技術(shù)
1、為什么沒有 NOA?
「不能脫手的 NOA 不是 L3 的核心,脫手本身才是 L3 的核心」,廣汽新能源的工程師這樣跟我們說。
從上文工信部對 L3 的規(guī)定來看,「場景下脫手」的確是 L3 相對 L2 最核心的區(qū)別。而廣汽新能源的埃安 LX 與奧迪 A8、長安 UNI-T 和特斯拉 Model 3 的最主要區(qū)別,在于擁有全球首個可交付應(yīng)用的中國高精地圖。
在整理資料的過程中,我們也發(fā)現(xiàn)廣汽新能源的宣傳中一直在強調(diào),高精地圖是 L3 自動駕駛系統(tǒng)的核心構(gòu)成。
那什么是高精地圖?
我們先來說說普通導(dǎo)航地圖和 ADAS 地圖的定義。普通的電子導(dǎo)航地圖只需要顯示道路信息(比如線路走向和大概的寬度)和特征點(比如地點)信息,精度要求大概在 5-10 米。
顧名思義,ADAS 地圖是在 L2 輔助駕駛開始流行之后出現(xiàn)的事物,最主要的升級點在于兩個:第一個是增加了小部分坡度和道路曲率等信息,第二個是將地圖精度提高,比如四維圖新的 ADAS 地圖精度可以做到 1 米。
高精地圖則是 ADAS 地圖的全面進化版,首先坡度和曲率信息遠比 ADAS 地圖精細,其次道路走向、限高限重限款、道路指示牌/標識/交通燈/隧道/高架信息一應(yīng)俱全,而且定位精度遠要更高——公開資料顯示「精度達到了 0.1 米級別」,這個信息也被工程師所確認。
除了高精度地圖,目前技術(shù)上實現(xiàn) L3 的條件,還包括定位模塊融合 GNSS、RTK 實時差分定位、攝像頭信息、IMU 慣性導(dǎo)航定位及車身狀態(tài)傳感器信息,實時輸出給域控制器,進行車輛的路徑規(guī)劃與執(zhí)行決策。
但以上技術(shù)手段在脫離高精地圖,僅采用普通導(dǎo)航地圖和 ADAS 地圖的情況下,即使宣傳上達到了 L2.999,也只能向下取整成 L2。L3 脫手自動駕駛的核心,依然是精度極高、信息極全的高精地圖。
2、脫手理論上無限時
既然高精度地圖的落地,從根本上確保了「脫手」的實用性,那廣汽新能源對于「脫手」的場景限定在什么程度?當(dāng)出現(xiàn)定義為「不能脫手」的場景時,廣汽新能源L3又會怎樣提醒駕駛員接管方向盤?
我們上文已經(jīng)提過了,廣汽新能源對于埃安 LX L3 的場景定義是「在高精地圖覆蓋的中國高速及城市快速路,能夠?qū)崿F(xiàn) 0-120km/h全速域脫手、脫腳自動駕駛」。而我們在討論中關(guān)注的焦點,也在于場景的設(shè)定和場景之間的切換。
「目前我們的 L3 技術(shù)上可以做到(未遇險前提下)無限脫手了,但為了安全考慮肯定還是需要做場景限定,比如一到匝道就會提示駕駛員接管駕駛。因為國內(nèi)交通比較復(fù)雜,特別是匝道別車現(xiàn)象普遍,出于安全方面的考量,我們還是會在進出匝道時,提示駕駛員接管駕駛。我們的高精地圖定位可以精確到 10cm,可以精準的識別到是否進入匝道」,工程師這樣解釋場景之間的切換。
「駕駛員按照自己的意愿進出匝道,在進入高速之后是可以隨時打開 L3 的,比如像廣州的華南快速、新光快速這些城市快速路也可以,目前我們采用的高精地圖已經(jīng)覆蓋了全國 100% 的高速公路和城市快速路?!?/span>
L3 需要駕駛員主導(dǎo)場景變換,意味著廠商必須提供有效的警示方案。廣汽研究院的郭繼舜博士此前也提到,個別場景下,L3 需要駕駛員和智能汽車交換車輛的控制權(quán)。因此,需要強大的監(jiān)測系統(tǒng)來及時提醒駕駛員接管控制權(quán)。
廣汽新能源給出的解決方案叫做 HOD 和 DMS。
拋開晦澀的字母縮寫,我們直接談療效。HOD 意思是手離方向盤檢測,工程師表示,「開啟 L3 的時候駕駛員是不需要把手放在方向盤上的, HOD 的作用是需要駕駛員接管時開啟計時,駕駛員需要在 15 秒內(nèi)立即接管方向盤」。
有檢測就一定會有準確率高低之分,支持 L3 的埃安 LX 為了保證 HOD 可以準確工作,全部換裝了感應(yīng)更加精準的電容感應(yīng)方向盤。
因為 L3 涵蓋了 L2 的功能,即使由于當(dāng)前法規(guī)不能脫手,廣汽新能源 L3 自動駕駛,依然能夠帶來超越 L2 級自動駕駛的安全保障和駕駛體驗,具有很強的使用價值。比如遇見車道殘損,L2 無法識別車道線,高精地圖可以實現(xiàn)車道級定位,進行補充地圖信息,確保正常自動駕駛;遇見高速復(fù)雜彎道時,也可以提前預(yù)判三維立體信息,做出提前規(guī)劃路線,避免緊急剎車。
3、大彎道速度自適應(yīng)
廣汽新能源的展示視頻里,開啟了 L3 的埃安 LX 在經(jīng)過高速公路的彎道時依然體現(xiàn)了實用性?!改苓^彎」是視頻內(nèi)容的基本事實,但也是目前 L2 輔助駕駛難以企及的難點。
我們測試過許多 ADAS 輔助過彎的能力,即使是城市道路低速過彎,也有不少 ADAS 系統(tǒng)折戟沉沙。也正是如此,我們才對廣汽新能源 ADiGO3.0 的 L3 高速公路脫手過彎能力非常好奇,甚至有一絲質(zhì)疑。
「關(guān)鍵還是高精地圖」。
上文說過,高精地圖里面包含了海量的道路曲率、坡度、航向、側(cè)傾等信息,廣汽新能源的說法是「利用地圖數(shù)據(jù)可以對前方 1km 的道路進行補充」,工程師則進一步確認道「可以根據(jù)前面彎道的曲率進行自動降速」。
4、極限氣候也能用
除了自主過彎,行駛過程中經(jīng)常遇到的惡劣天氣,以及昏暗無信號的隧道,也都是 L2 級輔助駕駛難以應(yīng)對的場景。
我們體驗過 L2 和 L4 級別的隧道穿行,比如 1 月份開著 NOA 一路從江西回到廣州,以及 2018 年試乘文遠知行的無人駕駛試驗車。特斯拉視覺至上的策略大家都很熟悉,文遠知行作為自動駕駛技術(shù)公司,走的則是激光雷達+硬件算力+軟件算法的路子
那廣汽新能源 L3 應(yīng)對極端天氣的邏輯是什么?
經(jīng)過與工程師確認,埃安 LX 的 L3 可以在雨霧天氣中正常使用,「即使是中到大雨,也是可以開啟的」。但到了暴雨天氣,攝像頭噪點過多,系統(tǒng)就會及時提醒,并要求駕駛員接管。
話說回來,暴雨還敢開快車的人,應(yīng)該也沒幾個。
「我們的 L3 邏輯首先還是圍繞高精地圖。傳感器方面的話,攝像頭看到車道線,這是車道定位,另外還包括 GPS 定位、RTK 差分定位一系列數(shù)據(jù)給到高精地圖里面,高精地圖再把數(shù)據(jù)給到控制器里面?!?/span>
除了天氣,隧道中極其惡劣的光照環(huán)境、信號條件,都讓它成為了自動駕駛的雷區(qū)。但根據(jù)埃安 LX L3 自動駕駛測試視頻,昏暗的隧道埃安也可以順利通過,我們也問了下廣汽新能源應(yīng)對隧道通行的解決策略。
「隧道的話,基于攝像頭和 IMU 慣性導(dǎo)航的方案其實都能輕松通行。」
這里插一句 IMU 的解釋,IMU 指的是 Inertial Measurement Unit 慣性測量單元,基于多個坐標軸(通常是 9 個)的物體運動推算出總體的運動趨勢、角度、速度等數(shù)據(jù),是一種高效的離線定位方式。
通過視頻我們無法得知埃安 LX 的 L3 可通過的隧道的長度極限,但長隧道一直是行業(yè)的難題。因為在長隧道中不是沒有地圖,而是沒有定位, GPS 信號和差分信號都是完全沒有的。這種無奈,也許只有 5G V2X 能解決了。
恰巧,在廣汽新能源在本月即將上市的「下一代智能SUV」埃安 V 是中國首個集成 5G+C-V2X 車載智能通訊系統(tǒng)的車型。
5、開解特斯拉致命 BUG?
星期一我們報道了臺灣 Model 3 AP 狀態(tài)下直撞側(cè)翻白色大貨車的新聞,當(dāng)時專訪某位自動駕駛領(lǐng)域大牛的時候,他表示「沒有激光雷達的話,所有車都會直撞過去」。
「無論是前融合還是后融合,還是特斯拉的毫米波雷達,沃爾沃的也好,在探測到前面有靜止物體時,其實都會忽略不計;其次如果攝像頭捕捉到了前方有異型車,但形狀不在數(shù)據(jù)庫里面,系統(tǒng)也會忽略不計?!?/span>
「至于為什么毫米波雷達會忽略不計,那是因為毫米波雷達無法分辨前方的‘靜止物體’到底是在地上,還是像路牌、廣告牌一樣懸在半空。它的精確度就是無法做到,所以想解決只能用激光雷達?!?/span>
這里再補充一下廣汽研究院郭繼舜博士對毫米波雷達缺點的描述:「因為電磁波對于金屬敏感度過高,對于非金屬目標敏感度不足,信號的噪聲比較高,且由于波長遠大于光波,衍射現(xiàn)象造成了分辨率不高,需要較多的濾波和后處理過程?!?/strong>
沒有激光雷達無法識別,但高精地圖可以有效補充,可以提前預(yù)警?;诟呔貓D的埃安LX可以做到提前預(yù)知前方 1km 的路況,所以能實現(xiàn)更長距離的提前預(yù)警,讓駕駛員預(yù)先感知到前方存在危險,并提前接管駕駛權(quán),避免臺灣那次到最后一刻才提醒的事故。
前面說過高精度地圖可以做到「了解前方 1km 的道路情況」,以及「可以提供指示牌/標識/交通燈/隧道/高架等信息」。廣汽新能源正是依靠“高精地圖+高精雷達+Mobileye EyeQ4 攝像頭”的全球唯一“三重感知”技術(shù),實現(xiàn)了安全、量產(chǎn)的 L3 自動駕駛。
早前專訪某資深自動駕駛工程師的時候,他曾經(jīng)表示,基于高清地圖(譬如 Mobileye 的 REM 道路體驗管理數(shù)據(jù)),甚至雷達特征地圖(博世目前在推進),是可以通過比對提醒駕駛員的。
結(jié)語:L3 落地了,然后呢?
看完視頻之后,我們覺得廣汽新能源的L3與其說是「國內(nèi)首家L3自動駕駛」,更準確的說法是「全球首個具有明確的場景及功能定義并實現(xiàn)量產(chǎn)的 L3 自動駕駛」。
正是因為高精地圖的搭載,讓 Mobileye EyeQ4 芯片和毫米波雷達可以突破 L2 的限制,幫助車輛脫手自動行駛。反過來說其實也一樣,有了感知芯片和傳感器打基礎(chǔ),高精度地圖才能發(fā)揮作用,實現(xiàn) L3 功能。
經(jīng)過多方確認,我們得知整個廣汽體系內(nèi),一共有 300 多名工程師負責(zé)自動駕駛研發(fā),這個規(guī)模其實挺大的。
從言談中我們能感知到,對于他們而言,重要的其實不是L2+、L3這種等級區(qū)分,而是某個細分領(lǐng)域的功能可以安全落地。
根據(jù)廣汽新能源的說法,搭載 ADiGO 3.0,具備 L3 自動駕駛功能的埃安 LX 將于今年 7 月份正式交付,即將上市的埃安 V 未來也將具備 L3 自動駕駛功能。廣汽新能源的承諾能否成為現(xiàn)實?雨霧天氣和昏暗隧道是否不再成為自動駕駛的絆腳石?
我們非常期待能實際體驗廣汽新能源 L3 的實力,但在產(chǎn)品之上,L3 的意義其實是業(yè)界的突破。有人會覺得 L3 反人類,有人覺得 L3 是無人駕駛未來的號角。
而我們堅信,這一天遲早會到來。
(完)
來源:第一電動網(wǎng)
作者:電動星球News蟹老板
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