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智能駕駛臨近iPhone時刻,L3落地需要「利器」

2023/12/30
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城市 NOA 勢頭正盛,L3 自動駕駛新政一石激起千層浪。

11 月 17 日,工信部等四部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點工作的通知》(以下簡稱「《通知》」)。

僅一個多月,寶馬和智己先后在上海拿下 L3 自動駕駛測試牌照。奔馳、極狐獲得北京頒發(fā)的 L3 自動駕駛牌照,長安汽車(包括阿維塔、深藍(lán))獲得重慶頒發(fā)的 L3 自動計駕駛牌照,廣汽埃安也在加入申請隊列。

L3 自動駕駛加速落地,對車企打開了一扇窗口,或?qū)⒃俅蜗破鹱詣玉{駛玩家們的激戰(zhàn)。

而要邁入下一個關(guān)口,車企和自動駕駛玩家們首先要啃下全場景 MPI(接管里程數(shù)),即攻破數(shù)據(jù)難關(guān)。

這里會出現(xiàn)一個「反直覺」的悖論:MPI 的緩慢升高,看似自動駕駛系統(tǒng)越來越「安全」,一旦駕駛者對其患上依賴癥,恰恰容易落入「危險」境地。

有觀點認(rèn)為,在實現(xiàn)可高度信任的智能駕駛階段前,裝載激光雷達(dá)的融合感知方案是車企必選項——必須有最后一道「安全閥」。

在激光雷達(dá)最核心的兩個能力——即測距能力和角分辨率上,1550nm 高性能激光雷達(dá)具備一定優(yōu)勢。

L3 自動駕駛新政利好出臺,自動駕駛走入下一個階段。高性能激光雷達(dá)將成為車企的「必選項」,保障自動駕駛系統(tǒng)要看得更「遠(yuǎn)」、更「清晰」。

繼城市 NOA 之后,L3 新政落地再「引戰(zhàn)」

在工信部此次通知發(fā)布之前,L3 自動駕駛首先花落海外。

德國開全球先例,寶馬、奔馳等一線老牌車企先拿到了準(zhǔn)入許可:

2022 年,在高速公路上有條件地對奔馳 L3 級自動駕駛功能開放。

隨后,寶馬獲得德國 L3 級自動駕駛功能的認(rèn)證和批準(zhǔn),搭載這一功能的寶馬車型,即將在 2024 年春季交付用戶。

不過,受限于政策要求,在德國上路的奔馳是在「有條件限制」下開展 L3 級自動駕駛,受天氣、路況、駕駛速度影響,距離暢通無阻還有很遠(yuǎn)距離。

在美國,首批支持 L3 級有條件自動駕駛的奔馳 EQS 將在加州和內(nèi)華達(dá)州開售。

國內(nèi)這一批拿到 L3 測試牌照的車企,能否開創(chuàng)高階智能駕駛的新局面,打開 L3 自動駕駛限制的天花板?

在國內(nèi),《通知》明確了 L3/L4 級自動駕駛開展準(zhǔn)入和上路試點。

L3 首個試點,一「馬」?fàn)幭取?/p>

12 月 14 日,寶馬宣布,搭載 L3 級別自動駕駛功能的車輛,在上海市正式獲得高快速路自動駕駛測試牌照。

國內(nèi)首張 L3 測試牌照的落地,距離《通知》發(fā)布之后,歷時僅僅一個多月。

隨后,智己、奔馳、長安汽車(包括阿維塔、深藍(lán)汽車)、北汽極狐也陸續(xù)傳出好消息。

智己獲得上海的準(zhǔn)入許可,奔馳、極狐成為首批獲批北京市有條件自動駕駛(L3 級)高速公路道路測試牌照的企業(yè)之一。

長安汽車拿到 17 張高快速路的 L3 級自動駕駛道路測試牌照,成為最早且單批次最多獲得高快速路 L3 級自動駕駛測試牌照的企業(yè)。

廣汽埃安也宣布正在聯(lián)合如祺出行一起向工信部申報,埃安昊鉑 HT 有望成為第一批獲得 L3 級自動駕駛的車型。

久旱逢甘霖。

2024 年,或?qū)⑹?L3 浪潮來臨的前夜。

城市 NOA,被認(rèn)為是復(fù)雜場景下自動駕駛落地的「預(yù)備賽」。繼城市 NOA 之后,L3 自動駕駛也將成為行業(yè)下一個「爭鋒點」。

試點的落地速度之快,讓外界對這輪 L3 掀起的自動駕駛商業(yè)化戰(zhàn)事,充滿期待。

此前,國內(nèi)車企無法沖破 L3 級限制,逼出了「L2++」、「L2.5」,甚至華為「L2.9999」等無限接近 L3 自動駕駛技術(shù)的存在。

而對早已瞄準(zhǔn) L3 開發(fā)的企業(yè)來說,只差政策的「臨門一腳」。

在產(chǎn)品層面,車企、自動駕駛企業(yè)通過硬件預(yù)埋,為下一代功能的迭代留足了空間。

所謂「預(yù)埋」,即在不能實現(xiàn)完全自動駕駛之前,發(fā)揮激光雷達(dá)等硬件傳感器優(yōu)勢,保證車輛擁有更遠(yuǎn)的探測距離,獲得更加豐富的數(shù)據(jù)采集。這些數(shù)據(jù)將幫助智能駕駛優(yōu)化算法。同時,更遠(yuǎn)探測距離,可以保障安全駕駛。

同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院教授朱西產(chǎn)指出:

「L2+級按照 L3 為目標(biāo)進(jìn)行開發(fā),采用高算力域控制器 E/E 架構(gòu),支持高精度地圖,預(yù)埋了 L3 等級自動駕駛的硬件,包括激光雷達(dá)、4D 毫米波雷達(dá)等環(huán)境感應(yīng)傳感器,可以通過 OTA 迭代,在部分 ODD(Operational Design Domain 運(yùn)行設(shè)計域)下具備成長為 L3 級駕駛自動化能力的產(chǎn)品?!?/p>

寶馬也表示,「即將上市的全新寶馬 5 系長軸距版,在技術(shù)上就已經(jīng)具備拓展至 L3 自動駕駛的能力。」

毫無疑問,繼城市 NOA 落地之后,L3 新政出臺的刺激下,L3 的準(zhǔn)入將成為先進(jìn)車企的兵家必爭之地。

從技術(shù)難度的角度來說,L3 自動駕駛相比此前的最大區(qū)別是「駕駛者扶不扶方向盤、能否實現(xiàn)車輛部分的自主駕駛、出了事故誰負(fù)責(zé)」。

L3 新政最大的突破點,是《通知》明確了車企的責(zé)任。

那么,L3 自動駕駛時代,誰能夠為車企、用戶保駕護(hù)航?

L3 自動駕駛落地,先解決「越安全越危險」的悖論

即便新政來了,L3 自動駕駛大規(guī)模普及可能仍然需要走過漫長道路。

核心難題在于「數(shù)據(jù)」。

在漸進(jìn)式路線主導(dǎo)下,從 L2 到高階智能駕駛需要不斷收集數(shù)據(jù)。

在感知層面,自動駕駛系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)據(jù)驅(qū)動時代,以 Transformer 大模型為特征,需要大量場景數(shù)據(jù)輸入完成對周圍駕駛環(huán)境的確認(rèn)。

地平線副總裁兼軟件平臺產(chǎn)品線總裁余軼南指出,在 L2 之后,自動駕駛玩家們只有一個強(qiáng)競爭指標(biāo):全場景 MPI(接管里程數(shù)),其他都是入門級指標(biāo)。

這意味著從現(xiàn)在到未來的十年,行業(yè)會處在 MPI(接管里程數(shù))的迭代周期中。

與此同時,MPI(接管里程數(shù))也引出了一個悖論,即自動駕駛「越安全越危險」

具體來說,一旦駕駛者習(xí)慣自動駕駛系統(tǒng)帶來的「安全」,放松了警惕,等于處于更加「危險」的境地——因為 MPI(接管里程數(shù))未能越過臨界點。

當(dāng) MPI 只有幾十公里時,駕駛者因每天開車都需要接管,會時刻保持高度警覺以避免事故。

當(dāng) MPI 提高到 10,000 公里時,駕駛者一年才遇到一次需要接管的場景。此時,駕駛者對系統(tǒng)的依賴逐漸形成,不規(guī)范甚至危險的駕駛行為開始出現(xiàn),最終帶來嚴(yán)重的后果;

當(dāng) MPI 真正達(dá)到億公里量級,駕駛者才能真正獲得信任的智能駕駛。

那么,自動駕駛該如何達(dá)到用戶完全「可信任」級階段,盡快擺脫「越安全越危險」的悖論?

從感知角度來說,通過傳感器的互補(bǔ)融合,提升自動駕駛系統(tǒng)的安全感知,加速 MPI 盡快晉級。

采用融合方案傳感器,基于激光雷達(dá)物理原理,可以得到可靠的三維數(shù)據(jù),大幅提高整個感知系統(tǒng)的執(zhí)行度和感知能力和精度。

從而保證駕駛者在有危險的情況下,車輛能夠作出及時反應(yīng)。

否則,既要保障安全駕駛,又要提升 MPI,L3 自動駕駛將處于兩難狀態(tài),或長期在有限制的低水平級別運(yùn)行。

已經(jīng)在德國上路的奔馳,正是在「有條件限制」開展 L3 自動駕駛。德國 L3 級自動駕駛在德國境內(nèi)指定高速路段,車輛無法超過 40 英里/小時(64 公里/小時),需要在白天以及非雨雪天氣行駛。

這當(dāng)然可以視為 L3 自動駕駛的早期形態(tài),但如何走向下一個階段是行業(yè)應(yīng)該深思的命題。

有觀點認(rèn)為:當(dāng)前 L3 級自動駕駛限制,實際上源自性能受限的激光雷達(dá)。

自動駕駛體驗受限背后,是感知方案無法適應(yīng)理想狀態(tài)下 L3 自動駕駛的需求。

一輛自動駕駛汽車若達(dá)到正常行駛狀態(tài),應(yīng)當(dāng)要有這三個表現(xiàn):

速度需要提升至最高正常高速車速(120 公里/小時);

從指定公路拓展到更多區(qū)域,比如從高速路段到城市場景;在夜晚也能安全駕駛;

懼雨雪天氣的影響,可以做到全天候駕駛。

既然 L3 自動駕駛早期實踐已經(jīng)發(fā)現(xiàn)激光雷達(dá)可以有所作為,那么,比奔馳搭載的性能更高的激光雷達(dá),是否能夠成為解決這一難題的「利器」?

目前,市面上的激光雷達(dá)性能之「高」,已經(jīng)可以做到突破場景 ODD,打破了速度、復(fù)雜路況、天氣等場景限制。

僅測距來說,高性能激光雷達(dá)最遠(yuǎn)探測能力達(dá)到 250 米,比普通激光雷達(dá)高出 25%,可以帶來智駕體驗的大幅度提升。

這將極大降低從 L2+到 L3 落地的技術(shù)難度。在目前條件下,盡快跨越「越安全越危險」的鴻溝、推動 L2+向 L3 躍升,高性能激光雷達(dá)的融合方案給出了一個的滿意答案。

L3 自動駕駛的安全感知,缺不了的高性能激光雷達(dá)

各大車企在 L3 階段角逐之時,為了避免進(jìn)入「越安全越危險」的 MPI 悖論區(qū)間,幫助車企降低自身的擔(dān)責(zé)風(fēng)險,激光雷達(dá)(特別是高性能激光雷達(dá))將是自動駕駛從 L2 過渡到 L3 的必選項。

要回答高性能激光雷達(dá)的必要性,首先要說清楚「激光雷達(dá)為什么是必須的?」

在感知方案里,各類傳感器應(yīng)用普遍。

激光雷達(dá)具備硬件優(yōu)勢,可以直接獲得距離、角度、反射強(qiáng)度、速度等感知方案所需關(guān)鍵信息,獲取信息的精度和建模能力遠(yuǎn)超其他傳感器。

與之相比,攝像頭受環(huán)境光照影響大,下雨等天氣容易受遮擋,測距依賴于算法;毫米波雷達(dá)角分辨能力較弱,對非金屬物體靈敏度偏低,在復(fù)雜場景下探測效果不佳;超聲波雷達(dá)因測距短,目前主要用于倒車?yán)走_(dá)。

圖達(dá)通 CEO 鮑君威認(rèn)為,「無論對于乘用車或者商用車來說,高性能激光雷達(dá),都是汽車產(chǎn)業(yè)智能化進(jìn)程中不可或缺的傳感器,更是實現(xiàn)從 L2+向 L3 跨越的必選項」?!溉绻挥眉す饫走_(dá),沒有人敢說能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的 L3,包括特斯拉」。

激光雷達(dá)因帶給用戶的安全感、科技感,在這波城市 NOA 落地過程中,既是 L2+自動駕駛產(chǎn)品的產(chǎn)品「賣點」,也是最后一道安全保障。

據(jù)蓋世汽車研究院根據(jù)相關(guān)車型在乘用車中的銷量占比預(yù)測,隨著搭載 NOA 功能的車型逐漸下探到 15 萬左右的價格區(qū)間,預(yù)計 2025 年 NOA 搭載量將突破 400 萬輛,屆時 L3 功能滲透率將達(dá) 5%。

L3 自動駕駛系統(tǒng)將負(fù)責(zé)駕駛操作,實現(xiàn)高速公路、市區(qū)緩行路段等場景的高階智能駕駛。

相比 L2+,L3 自動駕駛真正需要的是能夠車輛感知要足夠遠(yuǎn)、足夠清晰,即「更需要高性能激光雷達(dá)」。

目前行業(yè)區(qū)分激光雷達(dá)是否「高性能」,有最核心的兩個能力:測距能力和角分辨率。

如果說測距能力是比拼「看得遠(yuǎn)」,那么角分辨率就是比誰更能夠「看得清」。

一是測距能力。

激光雷達(dá)擁有物體的距離信息,可以極大彌補(bǔ)視覺的不足。測距能力,簡單理解,即車輛在高速行駛狀態(tài)下的剎停能力。

在中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會 2023i-VISTA 智能網(wǎng)聯(lián)汽車挑戰(zhàn)賽中,蔚來 ET5T 獲得「110km/h 復(fù)雜場景極限剎停成就獎」,即車輛系統(tǒng)要在 130m 以外的距離提前監(jiān)測到目標(biāo),并能對傳感器信息融合處理,以實現(xiàn)穩(wěn)定剎停。

當(dāng)行駛速度達(dá)到 120 公里/小時,需要探測距離能力超過 200 米。若提前發(fā)現(xiàn)狀況,可實現(xiàn)安全而且舒適的變道、制動等體驗。

因此,當(dāng)前市場基于 1550nm 路線的高性能激光雷達(dá)的最遠(yuǎn)探測能力達(dá)到 250 米,比普通激光雷達(dá)高出 25%。

圖達(dá)通堅持 1550nm 高性能技術(shù)路線,基于設(shè)計冗余原則,搭載在未來 ET5T 的 Falcon 獵鷹擁有最遠(yuǎn) 500 米,標(biāo)準(zhǔn)探測距離 250 米的探測能力。

鮑君威稱,「我認(rèn)為設(shè)計產(chǎn)品一定要有足夠的冗余,需要考慮到長尾的場景。我們的產(chǎn)品可視距離為 500 米。但是如果說一個激光雷達(dá)的最遠(yuǎn)可視距離只有 200 米,它在特殊場景下的可視距離就只能達(dá)到 100 米,比如說霧天、玻璃有臟污,或者這個件在十年生命周期的末端,會產(chǎn)生老化、性能衰減等等?!?/p>

二是「角分辨率」。

這一指標(biāo)代表了對物體感知的細(xì)致程度,也是能否準(zhǔn)確分辨行駛中目標(biāo)類別的關(guān)鍵。

從激光雷達(dá)路線來說,1550nm 的高性能激光器具備更高的角分辨率,可以達(dá)到 0.05°×0.05°,比如 Falcon 獵鷹,比普通激光雷達(dá)高出 4 倍。

這帶來的優(yōu)勢是可以將前方目標(biāo)區(qū)域看得清晰。

在行車前方一定區(qū)域內(nèi),高性能激光雷達(dá)能夠「看清」,包括橫向的可達(dá) 10 條車道,縱向可達(dá)大于一層樓的高度,帶來更高安全駕駛體驗。

高性能激光雷達(dá)已經(jīng)頗具影響力。作為主流高性能激光雷達(dá)的廠商之一,圖達(dá)通和蔚來合作累計 8 款產(chǎn)品,F(xiàn)alcon 獵鷹已經(jīng)累計上車超過 20 萬臺。

L3 政策利好出臺,一系列議題浮出水面。

毫無疑問,繼角逐 NOA 開城數(shù)量之后,L3 自動駕駛的準(zhǔn)入勢必成為頭部車企的兵家必爭之地。而無激光雷達(dá)的自動駕駛汽車,或?qū)⒃凇冈桨踩轿kU」的 MPI 悖論區(qū)間里打轉(zhuǎn)。

經(jīng)由高性能激光雷達(dá),自動駕駛市場或?qū)⑻と胍粭l從 L2 到 L3 的快速「升維」通道。

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