知行科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 宋陽
各位來賓,大家下午好!下面我介紹一下我們知行科技在自動駕駛里面的一些經(jīng)驗和積累。今天演講的題目“邁入自動駕駛的重要一步”,我們把它叫做HWA,就是在高速公路的輔助駕駛。
首先,我們回顧一下中國自動駕駛發(fā)展歷程,可以從橫軸上看到這個時間軸,從縱軸上看到市場的認(rèn)可度。
實際上,早在20年前,我們可以看到90年代初期,中國的“八五計劃”已經(jīng)提到了自動駕駛。之后,隨著自動駕駛的發(fā)展,中國差不多在十年前左右,逐漸出現(xiàn)一些初創(chuàng)企業(yè),他們專注于自動駕駛、高級別駕駛、無人駕駛。
2017年百度在北京發(fā)布了無人駕駛車在五環(huán)上行駛,當(dāng)時的政策環(huán)境對自動駕駛,尤其是無人駕駛有一定的限制,開出了第一張罰單。這是一個出發(fā)點,之后很多的地方,很多城市陸續(xù)開放了自動駕駛測試區(qū)域。
隨著時間的推移,很多自動駕駛初創(chuàng)企業(yè)不斷地推出自己的產(chǎn)品落地的時間表,這個市場認(rèn)可度也在2017年左右的時間達(dá)到了一個頂峰。
原來承諾的自動駕駛的落地時間表,隨著時間的推進,看到有的已經(jīng)落地了,有的沒辦法落地,市場對自動駕駛產(chǎn)生了一定的疑問,整個市場認(rèn)可度在2017年、2018年左右的時間也下降了。
第二個階段叫市場的啟動期,這個主要指的是L2+的自動駕駛,我們看到2017年之前的L2級的自動駕駛已經(jīng)有很多了,但是裝機率不高,但是L2+、L3級的自動駕駛基本上是一個預(yù)熱期、探索期。
2025年以前,我們預(yù)測自動駕駛的裝機率會逐漸增高。2025—2030年之內(nèi),高級別自動駕駛,包括無人駕駛,還是逐漸地在一些半封閉場景落地,到了2030年左右,隨著5G的發(fā)展,隨著V2X的發(fā)展,自動駕駛真?zhèn)€大的環(huán)境會逐漸變好,無人駕駛會有著更多的落地。
這是對自動駕駛過去發(fā)展歷程的一個回顧。
國內(nèi)的車企,我們看到,實際上也是在不同級別的自動駕駛有著不同的布局。剛才我們提到的,對于L2級的自動駕駛,在今年以前已經(jīng)有廣泛的落地,但是裝機率還不是很高。我們預(yù)計在涉及到功能的L2級的自動駕駛,在3—5年之內(nèi)裝機率會逐步提高,形成L2一個準(zhǔn)標(biāo)配的過程。
大家談到很多L2+的自動駕駛,剛才看到廣汽的郭博士也談到L2.5的自動駕駛,特斯拉的FSD以后也要趨近于L3級自動駕駛。
和剛才的預(yù)測一樣,在2025年左右,無人駕駛,就是L4級別以上會更多地,首先在半封閉場景逐漸落地。
自動駕駛的定義,我們大家知道,SAE的標(biāo)準(zhǔn)是從L0—L5分六級自動駕駛的定義。首先根據(jù)使用場景的不同,有的是在高速公路上,在帶著比較好標(biāo)識一般的道路,或者標(biāo)識比較差的城市道路和鄉(xiāng)村道路上,這個場景不一樣。另外是在速度,這個主要是對于城市的自動駕駛和城市高架上自動駕駛的區(qū)分。
從功能上,ACC、LKA、AEB的功能已經(jīng)逐漸鋪開了,現(xiàn)在比較多的是L2+,是基礎(chǔ)版本的一個L2級自動駕駛,比L2略高一些。再往上升,我們叫做HWA的副版本,或者在高速公路上的巡航,這個主要看是否脫離注意力。是否需要做更多的功能安全,是否需要做更多的冗余架構(gòu),當(dāng)然傳感器要升級。
這個系統(tǒng)是可以看電影,可以看手機,但是車如果要求你做接管,通常是在10秒鐘左右進行接管,從硬件、傳感器、算法、執(zhí)行器的冗余都有了更高的要求。
是否需要駕駛員參與是另外一個緯度,在L2以下的時候,駕駛員是必須要參與的。L2+,比如說HWA的副版本,在高架上、城市的高速公路上正常行駛過程中是可以脫手的。
自動駕駛不同的等級,從動態(tài)控制功能的角度來分一下,橫軸是不同的速度,縱軸是不同功能的邊界。從最基礎(chǔ)就是自動緊急剎車這個來看,首先是針對主要的兩種物體,一個是車輛檢測,一個是道路弱勢者的檢測,主要是行人和電動自行車。
這個是功能,之上有ACC,速度的范圍會更高一些,還有車道保持,就是LKA的標(biāo)準(zhǔn)。黃色的框是指高速公路輔助駕駛的功能。
上面最大的框是SWP,是高速公路上巡航的功能,比這個功能略低一級的功能,還有一個所謂城市擁堵的時候輔助的功能,向上升級就是升級到L3低速的60公里以下的城市擁堵的自動駕駛功能。都是60公里以下,主要的區(qū)別,它升級之后,你需要對駕駛員進行監(jiān)控,否則的話從安全性的角度來講是不夠安全的。
同樣,剛才提到最大功能的框是SWP,是在城市高速公路上進行巡航的功能。
它的技術(shù)特點,通過不同的攝像頭及雷達(dá)持續(xù)監(jiān)測周邊交通情況,并且通過域控制器來做橫向和縱向的控制。特斯拉是給方向盤施加一個力矩,當(dāng)駕駛員實行變道之后,它會對周邊情況進行檢測,如果是安全的情況下進行變道。這個過程當(dāng)中,是不允許駕駛員脫手的,速度的范圍是在60—120公里以內(nèi)。在沒有駕駛員監(jiān)測的時候是不能夠脫手的,當(dāng)然這也是不符合法規(guī)的,主要的場景也是城市高速公路。
限制條件,在一些十字路口或者特殊道路的時候是不允許變道的。
使用場景,我們的前面沒有車。更復(fù)雜的場景,前面沒有車,但是側(cè)面有車的時候我們?nèi)绾芜M行動作?包括前方有車、相鄰車道有車,如何進行動作?前面的車突然變道的時候如何動作?
這里面只是給大家做一個簡單的例子,我們其實有非常多的場景,包括沒有車道線,這些場景都是千變?nèi)f化的,我們都需要提前做預(yù)設(shè)。當(dāng)然后面有車我們?nèi)绾巫兊溃坑幸恍┨厥獾膱鼍埃ㄎ以谧兊赖臅r候,旁邊的車也在變道,這個就變得比較危險。
在高速公路上合流的時候如何進行變道?我們把車自動地開到合流的車道上。
剛才說的這個,只是我們在工程實踐當(dāng)中做的決策算法很小的一部分,我們還有非常多特殊的場景,這些場景的組合是特別多的。
這里面也介紹一下我們知行科技是做什么的公司,首先我們已經(jīng)實現(xiàn)了L2級別自動駕駛的量產(chǎn),就在這個月,我們做ADAS的量產(chǎn)。在高級別自動駕駛上,我們也和車廠提供一些研究的方案,爭取把它迅速產(chǎn)品化落地,有自己的工廠。
發(fā)展的歷程,從2016年底開始公司成立,我們很快和國內(nèi)的車廠進行了研發(fā)合作,把我們的域控制器和決策算法和車廠的合作做了預(yù)演。
在感知方面,我們與Mobileye合作,2018年3月獲得了首個前裝L2量產(chǎn)項目。
同時我們也幫助車廠,一起做功能安全的研發(fā)、L3的研發(fā)、L4封閉場景半封閉場景的研發(fā)。我們對高級別自動駕駛重要的一環(huán),我們明年會實現(xiàn)量產(chǎn)。L3級別,目前和一個車廠,預(yù)計會在2022年實現(xiàn)量產(chǎn)。
不同產(chǎn)品的組合給車廠提供了定制化的解決方案,包括我們在L2級別的自動駕駛里面,提供標(biāo)準(zhǔn)的方案,包括單攝像頭實現(xiàn)L2功能的方案,還有和毫米波雷達(dá)融合,提出和L2融合的方案。
HWA的功能,這個從傳感器方面,增加到了5個攝像頭和我們自主研發(fā)的域控制器,主要是在高速公路上的一個輔助的功能。
我們也采用了更多的傳感器,包括激光雷達(dá),包括和高精度地圖結(jié)合,實現(xiàn)L3的自動駕駛。
HWA,我們也把它分成不同的級別,現(xiàn)在已經(jīng)大規(guī)模地還是推廣HWA的標(biāo)準(zhǔn)版,這個就是手動的撥桿變道,在變道過程中是不可以脫手的,正常行駛之間可以短暫脫手。
我們可以自動的上下匝道了,這里面還是手動的撥桿變道,變道過程中不能脫手,正常行駛中可以脫手,包括上下匝道的場景。
更多的功能,更高的一個版本就是HWA的升級版,這個看起來更像自動駕駛了,但是由于功能安全沒有做到全冗余,實際上還是一個L2+,或者叫L2++的一個版本。在正常行駛中是可以完全脫手了,變道的過程當(dāng)中為了保證安全是不可以脫手的。
由于在正常行駛過程中可以脫手了,這個時候要對駕駛員的行為進行監(jiān)測,針對安全的考慮,需要有電子圍欄。我們需要通過地圖的設(shè)置,知道這個范圍之內(nèi)我是可以進行脫手的自動駕駛的。
當(dāng)然也要檢測駕駛員是否握到了方向盤,檢測的方式有多種,比如說電容式方向盤,或者通過傳感器監(jiān)測駕駛員當(dāng)時的狀態(tài)是什么樣子。
這里面介紹的是一個典型的HWA的一個標(biāo)準(zhǔn)版,它的傳感器的配置,可以看到不同的傳感器對車輛形成了360度全覆蓋的探測。首先有一個前置毫米波雷達(dá),也有一個前置的攝像頭,在四個角上有四個毫米波雷達(dá)來探測周圍的情況。不同的傳感器起到不同的作用,這里面主要的傳感器,比如說是攝像頭,它采用的是Mobileye 4的,對行人,還有自行車是可以更快地檢測到。這里面可能有一個疑問,就是說我們目前大部分市場上的攝像頭還是52度的,我們?yōu)槭裁窗阉七M到了100度?就是剛才提到的對于周圍的角度的探測會更好,但同時它也需要兼顧前方距離的探測。因為攝像頭的探測范圍很大程度上在前方向的探測距離,還有在水平開合角是一個互相沖突的。你如果想看得遠(yuǎn),你前方開放的角度就要比較小,你如果想看的水平角度更大,就看不遠(yuǎn)。一個綜合的考慮,我們?nèi)绻_(dá)到HWA要求的功能,探測的距離要超過50米,開合角為了滿足要求,正好是100多的一個攝像頭。
要搭建整個系統(tǒng),我們不但要從算法上,從傳感器配置上要滿足條件。在我們的控制器里面,包括我們在傳感器里面,都要搭建合適的軟件架構(gòu)。這是一個示意圖,最底下的實施系統(tǒng),包括CAN通信,包括對于內(nèi)存的管理、永久數(shù)據(jù)管理、故障診斷和診斷通訊,這是預(yù)警的部分,上面有應(yīng)用層功能的軟件。
下面是一個短視頻,是我們在蘇州錄的,這是蘇州的高架路上,可以看到下面這條綠色的實現(xiàn),我們是從這兒作為起點,上面有一些湖,有一個大的過彎的半徑,在那個時候大家可以看到在高速過彎的時候,HWA的表現(xiàn)是什么樣子。
大家可以看到不同的切入切出的條件,不同道路的虛線和施線,這種場景下是不一樣的。在實線的時候,即使撥桿是不可以變道的,在周圍不安全的時候也是不可以變道的。
這里面看到的是剛才提到的高速過彎的時候。
作為一個Tier 1公司,我們認(rèn)為量產(chǎn)必須要和研發(fā)進行緊密結(jié)合,我們是怎么做的呢?首先要有產(chǎn)品力,在產(chǎn)品的設(shè)計過程之中,要遵循工程的準(zhǔn)則,要實現(xiàn)安全。同時,要做比較好的項目管理和正確的流程體系。當(dāng)然的話,我們也希望和各個合作伙伴一起搭建系統(tǒng),提供給我們的客戶,提供給我們的車廠。







