什么才是真正的L3自动驾驶?

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文章转自:智车图书馆

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目前国内外,无论是车企的工程师,还是普通消费者,甚至立法者对L3级自动驾驶都没有一个准确的认知和明确定义,这是因为可被定义为L3的场景众多(比如自主泊车、60km/h以下的TJA等),很难有场景化的明确定义和标准。
之前工信部发布了《<汽车驾驶自动化分级>推荐性国家标准报批公示》,标志着中国有了属于自己的自动驾驶分级标准,如下表所示。
表格来源:《<汽车驾驶自动化分级>推荐性国家标准报批公示》
此次分级与国际上通用的SAE分级标准类似,对L3级别自动驾驶场景的描述依然比较模糊,大概的意思是拥有L3自动驾驶能力的汽车,开启自动驾驶功能后,驾驶过程由汽车负责(可以脱手/脚,L2级别要求驾驶员手不能离开方向盘),如果系统提示驾驶员接管,驾驶员必须在短时间内接管。
虽然拥有了国标,但国标依旧未对L3的场景做明确的描述。那么我们该如何科学地定义L3级自动驾驶呢?

如何科学地定义L3级自动驾驶

因为法规在场景定义这块并没有明确定义,各大车企便开始八仙过海,各显神通,自己把L3的场景给定义了。
我将已经宣称实现了L3级别自动驾驶的车型进行了调研,对它们能够实现的L3场景和传感器的配置(激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达以及所使用的地图)进行了汇总,就是为了搞清楚车企是如何定义L3的,如下所示。
奥迪A8所宣称的L3场景是:在高速或有隔离带的多车道道路,堵车场景下(60km/h以下)开启的拥堵辅助(TJP,Traffic Jam Pilot)功能。从L3的定义上来说,奥迪A8确实在拥堵场景做到了L3。
广汽新能源埃安LX的L3场景是:高精地图全路段的全速域自动驾驶,即在高精地图覆盖的中国高速及城市快速路,实现0-120km/h全速域脱手、脱脚自动驾驶。比较符合大众对L3的认知。
长安UNI-T场景的L3场景与奥迪A8类似,40km/h以下的TJP功能,当速度超过40km/h则切换为L2级别的辅助驾驶。
小鹏P7宣称的L3场景是:全自动高速导航领航(NGP,Navigation Guided Pilot)+全自动代客泊车+城市拥堵路段的自动驾驶辅助(TJP)。小鹏汽车是做泊车起家的,将自主泊车做到L3应该问题不大,至于NGP和TJP目前还没有看到具体的速度参数(比如支持多高车速的巡航和TJP),比较模糊,不太好做评价。
从以上分析可以看出,奥迪A8和长安UNI-T的场景都局限在拥堵辅助上;小鹏P7列出的L3场景很全,但自主泊车并不是主流认知的L3场景,而P7对主流的巡航和TJP的描述又比较模糊,没法量化定义L3。
相比之下,广汽新能源埃安LX是目前少有的一款对L3进行了明确场景和状态定义的车型。在高精地图覆盖的中国高速及城市快速路,实现0-120km/h全速域脱手、脱脚自动驾驶,既提到了道路场景(高速公路、城市快速路),也提到了汽车状态(0~120km/h全速域、脱手、脱脚)。这与我之前所在的百度L3团队对L3的理解基本一致。
这样定义的L3级别自动驾驶,也能够满足国内消费者对远距离高速自动驾驶和上下班拥堵辅助的需求。

如何科学地实现L3级别自动驾驶

埃安LX对L3的定义是,高精地图覆盖下的全路段全速域自动驾驶。
如果单纯从摄像头、雷达这类车载传感器配置的角度看,市面上已经有部分L2车型做到了埃安LX的相同配置,那究竟是什么原因让相同传感器配置的车型被分成了L2和L3两个级别呢?
答案是高精度地图。作为L3及更高阶自动驾驶的关键钥匙,高精地图是L3的门槛性核心技术。
L3和L2最大的区别在于脱手、脱脚后的“安全性”和以安全为前提的舒适性。这两点,如果没有高精地图加持的情况下是很难做到的。

脱手、脱脚后的安全性

自动驾驶系统设计时的最基本原则就是安全。很多L2辅助驾驶系统的安全事故都是因为提升舒适性,牺牲了安全性造成的。
从很多L3车型的传感器配置可以简单看出360°的环境感知能力是L3级别自动驾驶的标配。但现阶段,车载传感器的感知能力还无法像人类一样智能。当极端路况出现时,传感器可能无法识别,进而导致安全事故发生。为什么加入高精地图后这种情况可以避免呢?
这是因为高精地图提供商在制作高精地图前,会开上装满各种高精度传感器的汽车,将这些路段提前跑一遍,采集数据,再将采集到的数据制作成点云地图,随后对地图进行各种标注和人工校验,最终生产出专用于自动驾驶的高精地图。这就意味着,汽车一旦进入高精地图内,就能对周围的道路场景了如指掌,哪里有“坑”,一清二楚。
另外,车载传感器(如摄像头)在面对光线不足、浓雾、雨雪等恶劣天气的情况下,可能受到影响甚至失效。如果是L2级的系统,在这种情况下会立刻提示驾驶员接管,并退出。而拥有高精地图的L3级系统,会借助高精地图,弥补传感器的数据缺失,对感知缺失的部分进行推算和补充,以此提升自动驾驶的安全性。拥有高精地图的自动驾驶,即可实现“高精地图+摄像头+雷达”的三重感知能力。

以安全为前提的舒适性

关于高精地图如何提升驾乘舒适性,举一个很容易理解的例子。
当汽车高速行驶时,车载传感器的感知范围有限,最远直线距离也只能达到200米左右,无法对弯道后的路口进行提前检测。高精地图能将弯道后1km内的道路的属性(限速、坡度、弯道曲率等)提前发送给路径规划和决策模块,让汽车做出更合理的决策,安全、舒适地通过弯道。
图片来源:《高精度地图 自动驾驶的必由之路》- 谷小丰
其实早在2018年,广汽就与百度高精地图确定了合作并签署了合同,利用短短2年时间就完成了L3技术的量产落地。
图片出处:2018年的百度开发者大会演示
据我了解,目前百度已经完成了全国30万公里的高精地图制作,主要覆盖的是全国的高速公路和城市快速路,是国内高精地图覆盖最广的图商之一。这样就意味着,随着软件的迭代更新,埃安LX将能在越来越多的城市开启L3级自动驾驶。
高精地图的加入,不仅让L2级辅助驾驶系统跨过了“安全鸿沟”,摇身一变成为L3级自动驾驶系统,也让驾驶员能在高速驾驶或拥堵时放心大胆地脱手、脱脚,轻松驾驶。
回到最初的问题,什么才是真正的L3自动驾驶?
从车企的角度,广汽新能源已经帮我们定义得比较清楚了:L3就是高精地图全路段的全速域自动驾驶。即在当前高精地图能够覆盖的高速公路、城市快速路的全路段范围内,能够实现0-120km/h全速域脱手、脱脚自动驾驶。
从消费者的角度来说,只有能让驾驶者在高速驾驶和低速拥堵驾驶全速域范围内,都能安全放心地使用L3自动驾驶功能,解放双手双脚,才称得上真正的L3。不过L3仍然是有条件的自动驾驶,在特殊情况下还是有驾驶者接管车辆的必要。所以,在现阶段我不支持推广脱眼自动驾驶,驾驶员有必要观察路况避免危险的发生。你是否认同这种观点呢?
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