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| 本文作者： 利榮 | 2019-10-03 00:20 |
新能源、自動(dòng)駕駛，哪一個(gè)才是未來汽車的形容詞？
從目前來看，自動(dòng)駕駛技術(shù)安全仍舊是第一位的，發(fā)展過程必須要循序漸進(jìn)，要針對(duì)不同的場(chǎng)景來展開，在中國(guó)進(jìn)行的自動(dòng)駕駛研發(fā)更要考慮中國(guó)的特殊性。
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，作為新能源車企的北汽新能源在自動(dòng)駕駛方面仍舊頗為保守，近日在GIV2019上，北汽新能源工程研究院副院長(zhǎng)尹穎發(fā)表了題為《創(chuàng)新與智能驅(qū)動(dòng)未來》的演講，講述了公司在自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)汽車在研發(fā)領(lǐng)域的一些思考。
尹穎認(rèn)為，國(guó)內(nèi)車企在進(jìn)行自動(dòng)駕駛工程化時(shí)更關(guān)注成本控制，同時(shí)更要高度重視工程化開發(fā)流程與測(cè)試體系建立。
2016年左右，北汽新能源開始進(jìn)行自動(dòng)駕駛研發(fā)，大約兩年后，北汽新能源旗下LITE自動(dòng)駕駛汽車獲得自動(dòng)駕駛汽車上路測(cè)試牌照，加入路測(cè)的大軍。
雷鋒網(wǎng)新智駕了解到，北汽新能源的自動(dòng)駕駛發(fā)展節(jié)奏與母公司北汽集團(tuán)一致，同時(shí)在發(fā)展L3的方向上與特斯拉有些相近，在現(xiàn)有傳感器的基礎(chǔ)上逐步加入更多場(chǎng)景功能。這種路線可以促使該公司更順暢的過渡到自動(dòng)駕駛的下個(gè)階段。
此外，北汽新能源和華為、百度取得了合作，體現(xiàn)出了合作企業(yè)的情投意合，以及背后新能源和自動(dòng)駕駛兩大技術(shù)流派的相互吸引。
所以在新能源啟動(dòng)之后，自動(dòng)駕駛必然成為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。展望未來，新能源和自動(dòng)駕駛將是未來汽車的兩翼，徹底改變目前內(nèi)燃機(jī)+人工操作的傳統(tǒng)模式。
以下是尹穎的演講全文，雷鋒網(wǎng)新智駕進(jìn)行了不改變?cè)獾木庉嫞?/span>
從技術(shù)領(lǐng)域，我們作為整車的研發(fā)企業(yè)，對(duì)于自動(dòng)駕駛時(shí)代到來我們也有一些思考。
首先在電子電氣架構(gòu)上，人們目前都在談?wù)嚨募軜?gòu)和模塊化，包括吉利的CMA、DMA平臺(tái)。
目前，我們還處在從技術(shù)化、融合化這樣的過渡階段，通過研究特斯拉，可以發(fā)現(xiàn)它的架構(gòu)化過程中可以看到成本的減少，因?yàn)镋CU的數(shù)量直接影響到成本。
在研究整個(gè)電子電氣架構(gòu)時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)是分布式的控制架構(gòu)到集中式的預(yù)控制架構(gòu)，但是對(duì)于域的理解行業(yè)內(nèi)也有不同的理解，比如以歐洲為主流的架構(gòu)理解就是，以太網(wǎng)為主架構(gòu)，包括以功能來劃分域，比如娛樂域、ADAS智能駕駛域、三電域等，這是一種理解，共同劃分。
對(duì)于北汽來說，我們對(duì)不同功能域有不同的功能場(chǎng)景追求，來支持不同的域控制器。
特斯拉整車線束從最早3公里長(zhǎng)的線束到1.5公里，包括即將發(fā)布的新車型僅有100米長(zhǎng)的線束，所有這些成本的背后都是整個(gè)電子電氣架構(gòu)的支撐，是以區(qū)域劃分，從而把傳感器和執(zhí)行器變成越來越智能化，同時(shí)強(qiáng)大計(jì)算力的預(yù)控制單元來支持，以此實(shí)現(xiàn)域控制架構(gòu)的實(shí)施。
在智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代，通過對(duì)電子電氣架構(gòu)的理解，我們認(rèn)為分主要從三個(gè)方向去實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。
第一，強(qiáng)計(jì)算力的計(jì)算平臺(tái)，已經(jīng)改變了對(duì)嵌入式系統(tǒng)ECU的理解，越來越多的高計(jì)算能力的一些需求，這是我們的要求。
第二，基于面向服務(wù)的軟件架構(gòu)，之前的軟件開發(fā)都是面向于功能、面向傳感器，來輸入輸出這些，未來面向服務(wù)的軟件功能，包括我們現(xiàn)在開發(fā)的一款車型已經(jīng)有35ECU可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的升級(jí)，如果不是面向服務(wù)我們?nèi)绾稳?shí)現(xiàn)整個(gè)全車ECU的拉通。
第三，電子電氣架構(gòu)背后除了剛剛面向硬件的能力和面向軟件的架構(gòu)，更重要的是如何實(shí)現(xiàn)安全的智能化。
強(qiáng)大的計(jì)算能力、計(jì)算的集中式，無(wú)論是按照功能為域去劃分、還是按照區(qū)域去劃分，通觀谷歌、百度、特斯拉、奧迪A8，以及前兩天華為發(fā)布的MDC600，整個(gè)計(jì)算力達(dá)到了350Tops，并且整個(gè)能耗比可以達(dá)到1tpos/W，已經(jīng)超出了現(xiàn)在英偉達(dá)的計(jì)算能力。
由此可以看出，目前EPU將發(fā)展為主流芯片的定位，MPG成為有效的補(bǔ)充。有專家也反復(fù)提到，在自主的芯片和操作系統(tǒng)層面，將是我們未來站在世界領(lǐng)先地位的一個(gè)“殺手锏”。
自動(dòng)駕駛的多重冗余
目前大家都在談?wù)撟詣?dòng)駕駛，但是作為主機(jī)廠來說，確實(shí)還是要堅(jiān)持走漸進(jìn)式的發(fā)展道路來，例如L1、L2的標(biāo)配，包括到2019年到2020年集中會(huì)出L3級(jí)別的車型。
值得注意的是，在發(fā)展到L3級(jí)自動(dòng)駕駛時(shí)，除了剛才講述的架構(gòu)理解以外，未來我們要如何去支持L3級(jí)自動(dòng)駕駛的到來？
首先是冗余，冗余直接影響到安全，無(wú)論是出于對(duì)于功能安全定義的要求，還是L3對(duì)整車架構(gòu)的影響，在雙電源供電、雙通訊、轉(zhuǎn)向制動(dòng)的雙冗余、感知與制動(dòng)的冗余、雙MCU、雙處理芯片的冗余。
此外，從整車架構(gòu)層面、功能定義層面，到系統(tǒng)的分解，到部件軟硬件設(shè)計(jì)等都全面的實(shí)現(xiàn)了雙冗余的架構(gòu)，這背后隱藏了很多系統(tǒng)級(jí)、部件級(jí)的設(shè)計(jì)理念。
例如，在供電的電源冗余方面，其實(shí)電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)在于，它本身除了一個(gè)小一點(diǎn)的鉛酸電池以外，還有DC/DC這樣的配置，但是在L3級(jí)自動(dòng)駕駛到來以后，就要達(dá)到ACUD的功能安全登記要求。
能否根據(jù)蓄電池+DC/DC兩路就可以實(shí)現(xiàn)，我們也經(jīng)過了半年的探索，分解成雙等級(jí)DCUB，我們還要通過電源耦合分配的機(jī)制實(shí)現(xiàn)，哪些電氣負(fù)載能實(shí)現(xiàn)SOB、哪些還是其他的要求，所以整個(gè)冗余的背后都是牽連到更多的包括電源系統(tǒng)，整個(gè)的供電負(fù)載，包括轉(zhuǎn)向和制動(dòng)一系列的系統(tǒng)和部件級(jí)深層次的要求。
但是，作為主機(jī)廠如何轉(zhuǎn)化為具體的技術(shù)規(guī)范和要求？
簡(jiǎn)單來說，如何把我們SOR的一些要求從現(xiàn)在的100頁(yè)細(xì)化到500頁(yè)，之前看過寶馬和戴姆勒都是上千頁(yè)的技術(shù)要求，這些都有很多的技術(shù)在里面。
其實(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)是安全系統(tǒng)，在整個(gè)L3級(jí)和完全自動(dòng)駕駛到來的時(shí)刻，除了剛才提到的雙電源供電、通信和整個(gè)執(zhí)行器的雙冗余，我們對(duì)自動(dòng)器的要求不止如此。
具體來說，包括快速的診斷、快速的故障的監(jiān)測(cè)，以及如何實(shí)現(xiàn)故障的識(shí)別以及快速的切換，包括車輛縱向控制冗余如何去做、減速的冗余如何去做，還有車輛可轉(zhuǎn)向性的冗余如何去做，對(duì)我們制動(dòng)系統(tǒng)帶來了更多的挑戰(zhàn)：包括增加了新的監(jiān)控系統(tǒng)，增加了冗余模式的控制算法，增加了車輛縱向控制冗余的策略，不光是在ESP的雙制動(dòng)系統(tǒng)的體現(xiàn)上，還體現(xiàn)在我們更多在整個(gè)雙網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、雙電源供電、雙控制策略層面如何去體現(xiàn)這些功能。
當(dāng)然，對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也是一樣，除了剛才提到制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用要求以外，它在整個(gè)冗余安全登記，包括ACUC等級(jí)的要求，現(xiàn)在達(dá)到小于100FIT，目前在整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，有些功能場(chǎng)景已經(jīng)達(dá)到了ECOD的等級(jí)要求。
總之，所有這些都是自動(dòng)駕駛時(shí)代到來以后，我們對(duì)整車的架構(gòu)包括轉(zhuǎn)向、供電系統(tǒng)的一系列冗余。
以前，我們都是和傳統(tǒng)的Tier1購(gòu)取系統(tǒng)+零部件打包的合作模式，未來我們也逐步在一部分的算法和軟件模塊上，會(huì)有自主的開發(fā)權(quán)和自主的軟件集成權(quán)。
所以，不是說主機(jī)廠只是選擇一家Tier1去做系統(tǒng)，也不是選擇新進(jìn)的自動(dòng)駕駛的公司做全部算法。
例如，我們目前也組建了幾十人的自動(dòng)駕駛的團(tuán)隊(duì)，包括感知、規(guī)劃、決策、控制，以及系統(tǒng)集成這些方面，但是我們?cè)谧龅倪^程中也發(fā)現(xiàn)，前進(jìn)道路上也有很多的困難，包括我們未來需要在哪方面去發(fā)展。
在感知方面，我們認(rèn)為目前感知模型的泛化能力，復(fù)雜條件下的有效感知問題，高可靠性、低成本。
因?yàn)樽龅絃3級(jí)自動(dòng)駕駛以后，很多對(duì)于激光雷達(dá)的需求是必不可少的，但是我們肯定不能接受現(xiàn)在機(jī)械式的激光雷達(dá)的成本，以及布置的要求。
未來如何在固態(tài)激光雷達(dá)時(shí)代到來以后，我們把激光雷達(dá)用上，包括我們?cè)诙鄠鞲衅魅诤戏矫婺芙鉀Q各種環(huán)境適應(yīng)性，整個(gè)感知層面多傳感器的融合，主機(jī)廠也一定會(huì)從系統(tǒng)集成的角度來提出更多的想法和更多的思路。
具體包括，傳感器和算法的故障檢測(cè)和分離系統(tǒng)上、在加入V2X車路協(xié)同的融合算法后我們未來如何來實(shí)現(xiàn)。
在決策和規(guī)劃層面，我們認(rèn)為目前的決策規(guī)則是無(wú)法保證足夠的覆蓋面。
通過仿真測(cè)試去實(shí)現(xiàn)，未來主機(jī)廠也會(huì)在這方面去建立如何能在規(guī)劃和決策算法開發(fā)層面去覆蓋，包括交通參與者的行為不確定，因?yàn)閵W迪A8在2017年左右就發(fā)布了L3級(jí)自動(dòng)駕駛路線，但是遲遲沒有在中國(guó)和歐洲公布。
其實(shí)，中國(guó)的交通場(chǎng)景更為復(fù)雜，關(guān)于行為的不確定性這件事情，還有更多符合中國(guó)市場(chǎng)和中國(guó)交通的路線。此外，關(guān)于路徑規(guī)劃算法的性能，受制于硬件算力。雖然華為發(fā)布了MDC600高計(jì)算力的計(jì)算平臺(tái)，但問題是我們?nèi)绾未蛲ㄕ麄€(gè)工具鏈，以及如何集成多操作系統(tǒng)，從而面向服務(wù)軟件的架構(gòu)搭建起來，這是時(shí)間的問題。
具體包括，關(guān)聯(lián)模塊的不確定性和誤差，限制了規(guī)劃的性能，未來我們認(rèn)為加入V2X來支持自動(dòng)駕駛的決策也是一個(gè)發(fā)展的方向。例如采用高性能計(jì)算力的芯片，還有自動(dòng)駕駛的高精地圖普及，從而減少規(guī)劃力和規(guī)劃難度。
控制方面，一直是主機(jī)廠去追求做精做細(xì)的，我們?cè)跈M縱向的動(dòng)力學(xué)的精準(zhǔn)建模、模型的有效估計(jì)，以及橫縱向的耦合特性方面，一直在建立自己的模式，包括未來進(jìn)行高自由度的一些精準(zhǔn)建模、控制模型快速準(zhǔn)確預(yù)估方法的探測(cè)、基于橫縱向控制系統(tǒng)處理、魯棒性和適應(yīng)性的提升方面，都會(huì)有很多的思路和很多的想法，同時(shí)也有很多的工作需要去做。
系統(tǒng)層面，這是主機(jī)廠應(yīng)該具備的能力，我們?nèi)绾文茉诟哂?jì)算力、嵌入式控制器，還是研發(fā)階段，未來不太能滿足SOP需求的情況下，我們?nèi)绾稳ヌ幚恚óa(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)度不及預(yù)期，包括產(chǎn)品成本的下降也不達(dá)預(yù)期，這些很現(xiàn)實(shí)的工程實(shí)現(xiàn)的問題，我們?nèi)绾卧谡麄€(gè)系統(tǒng)集成過程中去解決掉。
未來，我們認(rèn)為ASIC這種專用芯片成為主流，同時(shí)也期待未來國(guó)內(nèi)更多的合作伙伴能一塊致力于推進(jìn)工程化的快速實(shí)現(xiàn)。
基于上述技術(shù)層面的思考，整個(gè)北汽在2017年，除了體現(xiàn)我們?nèi)嫘履茉椿蟮膽?zhàn)略下，在2018年智能網(wǎng)聯(lián)大會(huì)上我們也提到了“海豚+”的戰(zhàn)略，在保護(hù)、優(yōu)化、解放、個(gè)性、和諧五個(gè)進(jìn)化維度，去聚焦智能技術(shù)、產(chǎn)品、交通等四大領(lǐng)域。
北汽新能源是北汽下屬做新能源汽車的板塊，我們也有自己的達(dá)爾文系統(tǒng)的技術(shù)品牌，同時(shí)也圍繞著智能座艙、自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)的平臺(tái)，逐漸聚焦解放人、愉悅?cè)撕妥猿砷L(zhǎng)的終極目標(biāo)。
對(duì)于北汽新能源來說，未來從前沿技術(shù)資源、戰(zhàn)略合作資源、核心圈來做我們的開發(fā)和工程化推進(jìn)。
未來自動(dòng)駕駛時(shí)代，不是簡(jiǎn)單的主機(jī)廠和Tier1的合作模式，當(dāng)然也不是主機(jī)廠全部能從頭到尾垂直整合的方式來去做，更多的需要融合更多的新進(jìn)的創(chuàng)業(yè)公司，包括開放式的Tier1，一起來去突破。
我們堅(jiān)信，在核心圈，包括自動(dòng)駕駛的決策控制算法，包括智能行車和自動(dòng)泊車的一些測(cè)試規(guī)范體系，這是主機(jī)廠應(yīng)該側(cè)重的一個(gè)核心能力。
戰(zhàn)略合作資源方面，包括傳感器、高精地圖、數(shù)據(jù)融合，一些典型功能模塊的算法，我們也希望通過軟件集成到SCK的模式，包括提供庫(kù)的方式，來集成更多的合作資源的核心算法，來去更好的提前轉(zhuǎn)化為工程化。
未來，不管是5G、V2X、AI的一些控制，V2X的一些自動(dòng)駕駛算法，這些我們都希望通過一些前沿技術(shù)，先預(yù)研一代，然后通過三年左右的時(shí)間轉(zhuǎn)化為工程化的量產(chǎn)車型。
北汽新能源已經(jīng)有200多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)來致力于在智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代，我們?nèi)绾文車@達(dá)爾文系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)解放人、愉悅?cè)撕妥猿砷L(zhǎng)這樣一條主線來去做，分別在2017、2018、2019、2020年以后，我們也期待更多的自動(dòng)駕駛的功能能逐漸轉(zhuǎn)化成量產(chǎn)，并且讓每一個(gè)駕駛者能體驗(yàn)到它真正的安全。
在合作伙伴方面，我們與很多國(guó)內(nèi)外的合作者一起探索：
加入百度阿波羅聯(lián)盟， 2016年加入阿波羅聯(lián)盟，基于我們的車型開發(fā)了5臺(tái)的L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛，并且在當(dāng)年的互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上亮相，這個(gè)過程非常艱辛，但是雙方都有很多的收獲，也體會(huì)到了主機(jī)廠和互聯(lián)網(wǎng)公司之間合作的磨合點(diǎn)。
與華為聯(lián)合設(shè)立“1873戴維森創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”， 計(jì)劃在云計(jì)算、車聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域展開技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新等合作。未來雙方還將積極探討用戶、生態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈融合，并在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧園區(qū)和ICT基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域進(jìn)行布局。
以上是我們作為一個(gè)新能源汽車的主機(jī)廠，在自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代，我們研發(fā)的思考和布局。我也相信未來我們一定會(huì)聯(lián)合更多的國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新型合作伙伴，以更開放的態(tài)度來一起推動(dòng)自動(dòng)駕駛的發(fā)展。
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