中国商报(记者 冉隆楠)在新能源汽车行业,自动驾驶是个热门话题。近日,自动驾驶公司文远知行WeRide宣布获得汽车零部件供应商博世的战略投资,官宣联手博世正式进军 L2—L3 级自动驾驶技术的开发和应用,这意味着这家自动驾驶公司从此前的主要场景L4,“降维”到L2—L3的量产,投资人的背景也从风投机构转向产业中的战略投资人。

近来,类似“L4级别自动驾驶能力降维到L2场景使用”的说法,在汽车行业变得流行起来。在专注打造智能驾驶辅助系统(ADAS系统)的安智汽车创始人郭健看来,从L4到L2,并不能说是降维,而是升维,L2才是自动驾驶的根基。“有了成熟量产、全栈自主的L2,想要做L3和L4都不是难事,现在只能说是大家逐渐认清了这个事实。”

安智汽车创始人郭健

自动驾驶回归L2

自动驾驶,可以说是目前新能源汽车行业最火热的领域。

3月1日,市场监管总局(标准委)出台的《汽车驾驶自动化分级》国家推荐标准(GB/T 40429-2021)正式实施,自动驾驶技术被分为了L0—L5六大级别。《汽车驾驶自动化分级》将L1—L2级称为辅助驾驶,L3—L5级称为自动驾驶。在L0—L2级别下,虽然车辆具有横向和纵向运动控制相适应的部分目标和事件探测与响应的能力,但驾驶员仍需实时动态驾驶任务接管,车辆仅具备辅助驾驶功能。L3级别(有条件自动驾驶)是车辆从辅助驾驶到无人驾驶的分水岭,在L3级别下,车辆可在其设计运行条件下持续地执行全部动态驾驶任务,在紧急情况下车辆将发出接管请求,在短暂时间内由驾驶员执行驾驶任务,从而在特定条件下实现真正的自动驾驶。

从行业发展来看,自动驾驶汽车一直呈现出两条发展路径:一是以 Waymo 为代表的跨越式全自动驾驶路线,即一步到位制造达到L4或L5级别的自动驾驶汽车;二是渐进式路线,从L2级的辅助驾驶量产开始向 L3、L4、L5 无人驾驶等级逐步升级,特斯拉、奔驰、大众汽车等都是这一方向。最近,类似“L4级别自动驾驶能力降维到L2场景使用”的说法,在整个汽车行业变得流行起来,不少造车新势力开始重新回归L2。

“其实前几年大家对自动驾驶有一个误区。本质上来讲,自动驾驶的落地仍有很长的路要走。”郭健告诉中国商报记者,自动驾驶就本车的感知系统而言,因为有难以预料的工况、昂贵复杂的传感器,以及非常复杂的算法,加上它的测试规范和道路法规也不完善,所以到L3、L4、L5这种级别的自动驾驶还是很难落地的。

郭健进一步解释道,从技术的角度来看,可以把自动驾驶分为两块:局部路径规划和全局路径规划。“用通俗的语言来讲,假如我下班回家,会先想好开车出了公司的门口我先走那条路,再上哪个高架,进哪个隧道,最后怎么转,达到家所在的小区,这个就叫做全局路径规划。局部路径规划,则是我行驶到哪一个点,依托车载传感单元,如毫米波雷达、摄像头等,对周边的工况进行观测,基于安全性、轻便性、快速通过性等多目标优化,决策当前的行驶路径,并对车辆进行控制。可以简单想象一下,是开车随机应变难,还是坐在办公室里先想象一个全局路径规划难,当然是随机应变难。”

郭健表示,其实驾驶员辅助系统的技术核心,就是自动驾驶中的局部路径规划模块,这一部分的技术研发难度最高。“这两年无人驾驶的兴起是因为有了5G、高精度地图等技术的赋能,因为全局路径规划需要高精度地图,需要车车互联、车路互联,需要大量的数据传输,而5G恰恰满足了这种需求。但5G与高精度地图等仅仅是助推了自动驾驶全局路径规划的技术研发。”郭健认为,相较全局路径规划,局部路径规划要难得多,而这正是现在行业内在做的L1、L2级的驾驶员辅助系统。

安智汽车的毫米波雷达进行路测

郭健创办的安智汽车就专注L2级别的智能驾驶辅助系统和自动驾驶系统软硬件一体化方案。在他看来,目前行业内入局L2并不是降维,只是车企们终于意识到了自动驾驶的关键技术所在。

“可以说,L3、L4就是L1、L2向上加上全局路径规划,即就L1、L2做一个协同再加全局路径规划,就很容易变成L3、L4。所以我一直坚持一个道理,L2是最难的,它做好就可以做L3、L4。”郭健强调:“这就像盖楼房一样,不可能在没有地基和一楼二楼的情况下,就去盖三楼四楼。所以驾驶辅助系统本身的算法各个层面是非常难的。现在一些车企依托传感器的高精度,降低了算法的门槛,使无人驾驶技术研发的门槛大大降低。其实,这种依托高精度传感器堆砌的方式所带来的自动驾驶产业繁荣,是一种技术层面的虚假进步。反观我们一直研发的L2级驾驶辅助系统,则是依托成本可控的传感器,在耳不聪眼不明(传感器的性能受成本影响)的情况下,基于算法中先验知识的积累及历史工况的分析,来建立完整的周边道路环境模型,从而辅助驾驶员在全工况、全天侯下的驾驶。所以说L2级驾驶辅助系统的研发像是带着镣铐在跳舞,技术研发的难度可见一斑。”

做更懂中国人的智能驾驶辅助系统

在80后郭健的心里,做出更懂中国人的智能驾驶辅助系统,是他的梦想。

作为一个自动驾驶行业里的“老司机”,郭健已经“死磕”智能驾驶辅助系统很多年。2001年,郭健就读于有“中国汽车工业人才培养摇篮”之称的吉林大学汽车学院,保送研究生后,郭健一路继续深造,一直在从事无人驾驶和驾驶员辅助系统的研发。

“其实当年面临毕业就失业的可能性。”谈起学生时代,郭健充满了怀念。“当时国内最火的汽车电子研发方向是ABS(刹车防抱死系统)、ESP(电子稳定性控制程序)等底盘电控系统。其实驾驶辅助系统和无人驾驶那时候还是一个冷门的研究方向,当时大部分人都是喜欢去搞底盘电控或者搞车辆的底盘性能调教。并且,很多人认为智能驾驶系统时代的到来遥遥无期。”

在这样的背景下,郭健还是毅然决然地选择了驾驶员辅助系统和无人驾驶研究这条路。郭健所在的课题组是国内最早开启自动驾驶与智能驾驶研发的团队,早在20世纪90年代末,课题组就研发出来了国内第一台无人车。等郭健开始读研究生的时候,基于一汽和长安汽车的支持,依托长江学者创新团队项目,在红旗H7和长安CV8的车型平台上开始研发无人驾驶与智能驾驶。

虽然研究在不断推进,但郭健在这一过程中受到了极大的触动——核心的技术一定要攥在自己手里。“我们当时采用的是类似于像很多方案公司采用的集成模式,比如说我们用的德尔福的毫米波雷达、Mobileye的摄像头、IBEO的激光雷达,这些传感器会经过它的硬件和感知层的处理以后,给我们一些有限的道路环境信息。但这种方式有个问题——虽然降低了开发周期,但我们不知道它的核心感知层的算法原理是什么,它给我们的目标信息是如何筛选的,这些物体的信息能否足够支撑我们研发上层的决策控制模块。就相当于你底下是一个黑盒子,你上面只是做了少量的决策和控制功能。”

安智汽车创始人郭健在进行测试

郭健直言,在这样的状况下,无论是做无人驾驶还是做驾驶员辅助系统,由于底层传感器和底层传感里面核心的感知方法不被掌握,做出来的系统很难达到高品质。“当时受限于我们传感器都是外采,利用集成的模式我们只是做决策控制层,我们不做感知层和本身的传感器硬件,就导致我们无法做出高品质的无人驾驶控制代码,还有驾驶员辅助系统的功能型的代码。”

对汽车来说,做驾驶员辅助系统和无人驾驶相当于给汽车装上眼睛和大脑。但眼睛和大脑并没有那么好装。“这些眼睛和大脑虽然说是汽车的灵魂,但是它是长在车的底盘上的,你一定要更懂车,懂汽车的底盘控制,要懂车的动力学和运动学特性,你才能更好的去做出更高品质的驾驶员辅助系统。”在攻读博士学位期间,郭健结合长安汽车863计划“底盘一体化集成控制系统”项目,在国内最早开启底盘电控系统ABS与ESP的自主国产化研发。“这段经历让我更懂车,也让我成为国内极为少数完全具备智能汽车眼—脑—手开发经验的研究人员。”

毕业后,郭健进入德国博世驾驶员辅助系统工程部,负责智能驾驶功能层算法及传感器信息融合算法(雷达与摄像头数据融合)开发,并针对国内客户的需求,对系统进行本地适应化开发。 2014年,郭健回国,参与了国内首批驾驶员辅助系统的车型的国产化工作。但他同时也感受到,国内自主品牌车企一方面要忍受着国外零部件企业高达几千万元的产品适配费,另一方面由于没有深厚的研发底子,无法向国际汽车零部件供应商提出详尽的产品需求,整个ADAS产品只是从国外简单地复制过来,但这会产生一定的安全问题。

“因为驾驶员辅助系统的核心的本质就是保证汽车的安全,相当于在车上装上一个熟练的驾驶员帮你开车、观察路面,当你注意力不集中的时候,它帮你掰方向盘,保持在车道的正中心或者帮你刹车。但是,如果由于国内的整车厂在系统适配初期没有提出很好的产品需求,就不知道怎么去考核这个东西,并且国外的驾驶员辅助系统进中国以后,必然面临着水土不服。”郭健告诉记者,比如国外很少有电动自行车,但国内有很多,毫米波雷达“看到”电动自行车,由于它的RCS值(雷达反射截面积)较小,且运动轨迹较为多变,毫米波雷达可能认为是一个虚景鬼影,直接将这类的目标过滤掉了。“ 这种水土不服表现在感知和决策层,而由于这些零部件公司的研发中心都是在海外,很难第一时间结合整车厂的需求改进,并且他们也不愿意改进。”

在郭健看来,国外零部件商ADAS系统在中国的水土不服,恰恰给中国汽车电子系统崛起带来了一次机会。他认为,汽车的很多传统系统,比如底盘电控系统,像发动机电喷,变速箱、制动系统等等,大部分都已经垄断在国外零部件巨头手里。“因为这些传统系统本身的参数设置,更多的是依赖于汽车的动力学和运动学特性,能匹配的参数本身就很少,在国内国外进行系统适配没有太多可改变的地方。但驾驶员辅助系统进中国,一定要做到从原来模拟国外出租车驾驶员的驾驶行为,变成中国出租车驾驶员的驾乘特性。这是我们的机会。”郭健想要做出既适合中国路况,又适应中国驾驶员特性的智能驾驶员辅助系统,于是在2015年,他创立了安智汽车。

持续为自动驾驶进行全级赋能

创业并不容易,智能驾驶员辅助系统创业更是艰难。对郭健来说,最大的困难在于创业初期国内很少有投资机构真正了解智能驾驶员辅助系统,大家把更多的目光投入到L4、L5这样的自动驾驶领域。

“很多人认为驾驶员辅助系统其实就是一个毫米波雷达或者是一个摄像头,他们更愿意去投资从传感器行业跨行业来做雷达或视觉的,认为这样的企业更有经验。但事实并非如此。”郭健举了个生动的例子:家用空调行业的龙头企业,并不是车用空调行业的龙头。“雷达和摄像头只是驾驶员辅助系统一个硬件部分,或者是它稍微集成了部分简单的感知层算法,它并不能代表整个系统。系统是一个软硬件结合的组合体,软件里有感知、决策、执行,有‘眼睛’和‘大脑’,这才叫整个系统。”

2015年—2018年,郭健和他的安智汽车度过了最艰难的岁月。为了筹集资金,郭健用掉了自己准备买房的资金,还借了不少钱,但在想要做中国全栈自主系统的信念支撑下,他和团队还是咬牙在外界的质疑中扛了过来。

“很多人说他们可以去买国外供应商的雷达、摄像头,能拿到部分开放信息,集成自己的产品就好了,何必自己折腾。但这样的集成模式,最后还是要给国外企业打工。所以,立足突破智能驾驶核心技术,我的目标就是要把安智做成中国的博世。中国的汽车行业为什么挺不起脊梁,是因为我们缺少像博世、大陆、安波福、电装这样的汽车零部件的巨头,而不是缺少一些所谓的模式创新诞生出的独角兽企业。”郭健一直强调,要脚踏实地,仰望星空,担负起属于他们这一代汽车人的责任与担当。

从2018年年底开始,全栈自主的智能驾驶产品进入试装阶段,安智汽车创新性的提出了“Tier 0”模式,与整车企业深度协同,在算法开发、系统适配方面进行了大量的合作研发工作,最终在2020年年底,安智汽车实现了全栈自主智能驾驶系统在乘用车平台的量产落地。“软硬件都是我们自己的,像毫米波雷达、前向视觉,包括硬件之上的感知决策执行的算法,整套L2+的智能驾驶辅助系统,都是我们安智提供给整车厂的,是百分之百的中国智造!”郭健骄傲地表示,2021年这套系统已经销售到了海外,总共有近万套的销量。

安智汽车工厂车间

经历了爬坡阶段,安智汽车拿到了新一轮融资,为了快速铺开市场,开始自建生产线,在广西梧州投资了自主的高阶智能辅助驾驶系统生产基地,并于今年1月正式投产。“利用前面六到七年时间,安智汽车的整个产品从0到1,再做到量产。至少可以说,我们在L2级系统的技术已经拉平了跟国外二三十年的代差。无论是产品的性能还是品质,都从原来的望尘莫及,做到了现在的并驾齐驱。”

对于近期的发展目标,郭健表示,目前安智汽车第一代产品已经量产,今年想要把4D毫米波雷达、类人眼防抖视觉以及域控制器投向量产,要符合整车厂做更高阶驾驶员辅助系统的要求,逐步进行产品推进。

“我始终坚持认为成熟量产、全栈自主的L2智能驾驶辅助系统是所有技术和市场向上的一个支点。所以,我们准备从智能辅助驾驶系统的全栈自主,做到为自动驾驶进行全级赋能。到了第二代的产品以后,不仅能够服务于整车厂更高阶驾驶员辅助系统的量产需求,还可以服务一些局部限定特殊场景的自动驾驶。”谈到未来的发展方向,郭健表示安智汽车要做一个赋能者,而不是去造车。“立足智能网联‘卡脖子’核心技术突破,我们要从智能驾驶的全栈自主做到对自动驾驶的全级赋能。”(图片由受访者提供)

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