智能驾驶的先决条件是什么?2020年SOP的L3级自动
时间:2020-03-20 12:37

  全球知名汽车零部件供应商采埃孚给出了答案确保驾驶效率的高度安全性,这个答案在汽车OEM、Tier1之间流传盛广,但在新兴的互联网造车、自动驾驶公司中,却为开拓新技术不得不冒一定风险裹挟着前进。不能说可有可无,但相比于前者的重视程度,还是有所折扣。

  为了表示对安全的重视,采埃孚喊出了” VISION ZERO (零愿景)”的口号,意在实现“ZERO ACCIDENTS”、“ZERO EMISSIONS”,即零事故和零排放。零事故是未来自动驾驶发展道上努力实现的目标,零排放则是要实现汽车污染物局部零排放的目标。

  采埃孚(中国)投资有限公司工程技术中心总监綦平表示,任何汽车工业的,安全都是首当其冲的。他认为,真正实现无人驾驶大规模商用,保守估计可能要到2030年以后。

  綦平于1987年毕业于布伦瑞克工业大学精密机械和自动控制专业,获Dipl.-Ing. (硕士工程师)学位。后留校四年任科研助教,从事机电一体化项目的研发。1991年加入原Fichtel & Sachs AG(现属采埃孚)主要从事乘用车驱动和底盘系统零部件的研发。

  2000年加入集团,参与乘用车空气弹簧悬架系统的开发。2002年至2007年担任上海萨克斯动力总成部件系统有限公司总经理,2007年-2016年担任采埃孚商用车底盘技术(上海)有限公司总经理。

  自2016年7月起担任采埃孚(中国)投资有限公司工程技术中心总监,主要为集团公司各业务单元在产品研发过程中提供各类本土化的技术支持,重点项目是电驱动系统和自动驾驶系统。

  采埃孚对于自动驾驶的规划,2020年前实现L1/L2级,涵盖高中低速场景,驾驶员的手需要紧握方向盘并保持注意力集中在驾驶上,在L2级+的条件下可能允许。

  2020年之后,L3/L4级技术将会发展到不需要驾驶员双手一直放到方向盘上,驾驶员的注意力也可以从驾驶上离开,但即使是L4级,在某些场景下仍需要驾驶员接管驾驶,这在2025年前可能实现。而不需要驾驶员的无人车,即L5级,则要在2025年以后实现,具体时间表尚未给出。

  相比于初创的自动驾驶公司,这个样的时间表看起来略显保守,但在真正的汽车产业界,如此的规划还常靠谱的。Tier1是汽车OEM背后的技术支撑,大规模量产的车型,技术更新都有赖于国际巨头Tier1。

  因此从产业实际情况的角度来看,无人驾驶的落地时间表,应该看Tier1的规划。新技术对未来出行和交通领域的变革,采埃孚认为首先是效率的提升、安全的保障,其次是自动驾驶的出场。

  采埃孚针对自动驾驶,提出了自己的解决方案ZF Pro AI,即自动驾驶大脑。2017年采埃孚(ZF)宣布与英伟达(NVIDIA)合作,共同为自动驾驶的乘用车、商用车以及其他工业应用开发了面向智能驾驶的全新的人工智能系统平台Pro AI。

  Pro AI系统以英伟达Xavier作为其性能运算处理器,计算能力为30TOPS,可以通过深度学习处理来自汽车传感器和摄像头的数据,能够清晰的识别周围,在高清地图上精确定位,为车辆规划出一条安全的行驶道,进一步适用于高速公自动化驾驶。

  自动驾驶技术的发展日新月异,比如摄像头的分辨率会不断增加,随之而来的数据运算量也会成倍增加。因此采埃孚制定了2020年第四季度推出Pro AI Gen2 NVI Xavier SoP的量产计划,服务于L2级别的自动驾驶。

  要知道Xavier是NVIDIA目前推出的具有最强运算力的平台,它每秒可管理高达 30万亿次操作(TOPS),目前针对的是L4/L5级的自动驾驶。从这可以看出,即使是L2级的辅助驾驶,未来几年所需要的运算力都是天文数字。

  綦平表示,Pro AI Gen2将会是一个通用性的平台,具备可扩展性,多MCU系统的可能性,集成了深度学习算法,功能安全性要求可根据需求达到ASIL B级或者D级。

  自动驾驶域控制器的计算能力与自动驾驶等级呈指数函数关系,因此在采埃孚的规划中,未来L3级的自动驾驶,将会采用级联两块ProAI Gen2 NVI Xavier或一部ProAI Gen 2配另一部运算能力较弱的应急备份控制器的做法。

  针对L4级甚至L5级的ProAI Gen3将会采用更具扩展性的运算力平台,目前规划是级联两个基于Xavier的控制模块外加一个信息安全及辅助功能(如车联网、车载娱乐等)专用控制模块。

  采用NVIDIA的处理器,可同时处理来自传感器的数据,包括多个高清摄像头、激光雷达、毫米波雷达、GPS等,同时对自动驾驶的径进行规划、决策,最终传导到执行端。整个自动驾驶从到执行的闭环,都由Pro AI的Xavier完成。

  目前完全采用NVIDIA处理器做自动驾驶的量产方案并不多。采埃孚选择NVIDIA,主要是基于其强大的计算能力,而对于NVIDIA在符合车规要求方面缺乏经验的情况,采埃孚将会通过自身在汽车行业的经验,帮助其顺利转换。

  比如就其工作的温度范围,采埃孚通过技术手段,可以为Pro AI提供一个温控,Xavier可以正常运行。

  量产的L4/L5级自动驾驶大脑,必定会考虑冗余的设置。为此,采埃孚的做法是提供不同梯次、价位的备用Pro AI大脑。用户既可以选择同级别Pro AI一样的处理器,也可以选择运算力较低的处理器,还可以选择其他品牌的解决方案。

  备用大脑旨在主Pro AI大脑失效后,引导汽车安全行驶至相应区域,或安全停车的能力。在功能方面会简化,注重可靠性和安全性。

  自动驾驶的发展带动了汽车零部件的智能化,其中底盘的执行机构也是一部分。未来的汽车将会提供更丰富的功能,包括不同的驾驶模式(人类驾驶,辅助驾驶,自动驾驶)。

  辅助驾驶系统和电子执行器的数量将会增加,让这些系统以一种良好的结构运行将会成为一种挑战,同时网络化的系统也会催生出新的功能。

  采埃孚推出的车身运动控制网联系统CubiX,原来高度相互依赖的复杂网络,包括 ADAS与执行机构之间,将会因此有更明晰的划分。

  CubiX是一款集成式、模块化及可扩展的控制算法,可协调车辆内所有的主动和半主动执行器,能够实现如线控制动器、转向系统、智能悬架等的高度协同。

  CubiX的任务主要是为车辆规划最佳径和预测车辆的行驶轨迹,以及根据既定标准做出制动决策;控制车辆的横向、纵向及翻滚等运动方向;管理驾驶员的操控行为;对不同的执行器命令进行管控和决策以及预测车辆的行驶轨迹。

  在不同级别的自动驾驶中,CubiX可根据用户多样化的需求,提供大量灵活的配置方案;无论是供应商,还是内部的集成商,都可以轻松进行修改、扩展、删除、优化系统算法和功能等操作;同时这款产品可以以最小的风险迅速推向市场。

  綦平表示,未来的自动驾驶一定是依赖于车、道交通设施、人以及云端,而要达到这个的目标需要各方的努力。

  为此,采埃孚也携手NVIDIA、Hella、Ibeo、百度等国内外软硬件厂商,共同打造自动驾驶生态圈。

  同时,采埃孚也非常重视中国这一全球重要的汽车产销市场,不仅会同国内供应商、OEM协同发力,同时未来随着规模的增长,将在中国进一步加大投资,增设工厂和研发中心。

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