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2020-09-08

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L3 不一定是自动驾驶的必经之路,但是高精地图是

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在前几日奔驰第 11 代 S 级的发布会上,自动辅助驾驶功能被提到了一个全新的高度。这里的「高度」不仅是自动驾驶在发布会中时长的占比,还有自动驾驶的能力。

梅赛德斯奔驰首席运营官在发布会视频中介绍:「全新一代奔驰 S 级轿车具备 L3 自动驾驶功能,我们计划 2021 年下半年在的德国正式推出 DRIVE PILOT 自动驾驶系统。」

这是在奥迪 A8 发布之后第二家宣称实现了 L3 级别自动驾驶的德国车企。

根据宝马目前公开的文件显示,即将在 2021 年推出的纯电动 SUV iNEXT 也将实现 L3 的自动驾驶

也就是说德系三巨头在自动驾驶这条路上,都将齐步迈进 L3 的时代,但是在部分传统车企和大多数国内造车新势力的眼中 L3 却是一个伪命题。

很可惜,A8 的 L3 自动驾驶配置被砍,奔驰的 L3 还没正式推出,宝马的 iNEXT 还没发布,造车新势力关于自动驾驶的规划也还在执行阶段。

所以,截止目前我们还无法实际体验到一款 L3 ,或是更高阶自动驾驶的车型,现在我们只能暂且从硬件规格上窥探一番,试图找一找各家车企在实现自动驾驶时思路的异同。

单车智能参差不齐,高精地图成为共同选择

奔驰 S、奥迪 A8、宝马 iNEXT 作为各家的旗舰车型,车企们往往会不遗余力地把所有高精尖的研发成果放到这款车型上,在这些车型上,我们也能看到车企对下一个 6-8 年趋势的判断。

从上面这张图里大家有没有发现一些端倪?

感知摄像头的数量有多有少,但是激光雷达和高精地图 + 高精定位成了大家共同的选择。

现在我们把特斯拉和造车新势力也放到这个表中。

我们可以很明显地看出,在单车感知层面 BBA 都用上了激光雷达,而以特斯拉为首的造车新势力们都选择了视觉为主的感知硬件。

但是除了特斯拉以外,高精地图 + 高精定位成了大家共同的选择

这就像几位考生在在解同一道数学题的时候,虽然思路不同,但是都用上了同一套公式。

所以,高精地图+高精定位是必要的吗?

高精地图的必要性

刚好我前段时间深度试驾体验了最早量产的、采用了高精地图 + 高精定位的自动辅助驾驶——Super Cruise。

凯迪拉克早在 2017 年就推出了基于高精定位和高精地图的辅助驾驶 Super Cruise 超级巡航系统,从现在主流车企的选择的趋势来看,通用在路线的选择上非常具有前瞻性。

所以我们也得以通过 CT6 的实际体验,看看「高精地图 + 高精定位」对于辅助驾驶的必要性。

恶劣天气

暴雨路况是目前大家最常见的恶劣路况之一,由于雨水的干扰,不仅视线受阻严重,积水路面的反光以及前车留下的行驶痕迹也会干扰我们对车道线的判断。

所以在遇到暴雨路况时我们都会本能地降低行驶车速,给眼睛留出更多的观察时间,给大脑留出更多反应的时间。

由于目前大多数车型辅助驾驶识别车道线的方式完全依赖摄像头,所以车辆也会遇和人类一样的问题,在这类情况下对视觉识别的能力以及算法分析能力的要求大幅提升

识别能力不足反映到实际表现上无非两种,辅助驾驶退出或者在车道上画龙行驶。

高精地图和高精定位可以将车辆及车道线位置精确到分米级别,所有道路数据均为已知信息,不受外界环境的影响,可以很好的弥补视觉缺陷。

所以即使视觉识别出现不稳定,也有高精地图的信息作为交叉验证的依据,提高车辆行驶的稳定性。

在 2100 km 的路程里不乏大暴雨的天气,但是 Super Cruise 运行的稳定性远超大部分 L2 级别的辅助驾驶。

车道线混乱路段

车道线混乱路段在实际生活场景中也非常常见,纯依赖视觉感知的车辆会出现什么问题大家可想而之。

对,退出或者画龙。

大曲率弯道

细心的读者肯定已经发现了,有的车型前置摄像头数量是一个,有的车型是三个,问题来了区别在哪?

探测范围和探测角度。

以特斯拉 Model 3 上使用的三目摄像头为例,其中一颗为长焦摄像头,探测距离 250 米;一颗为中距离摄像头,探测距离 150 米;一颗广角摄像头,探测距离 60 米,但是探测角度达到了 120 度

而只有一颗摄像头的车型,这颗摄像头只能是兼顾探测距离和探测角度的中距离摄像头。

但是在通过一些曲率较大的弯道时,这颗摄像头的探测能力就比较吃力了,有限的探测角度导致探测范围相对局限,想要通过大曲率弯道,则需要系统对盲区中的车道线有一定的预测能力,根据实时探测到的信息,不断调整预测线路。

反映到实际表现中也是两种结果,曲率过大直接放弃,辅助驾驶退出,或者系统根据探测结果不断修正车辆行驶轨迹,导致车辆过弯时有较为明显的锯齿感

对于有高精地图的辅助驾驶来说,这些都是已知信息。例如凯迪拉克 CT6 可以预知前方 2.5 km 道路的曲率、坡道、限速等信息,所以在通过大曲率弯道时表现会从容很多。

综上所述,仅仅依靠单车感知时,辅助驾驶对车辆识别、探测能力的要求更高,但是在识别能力没有更大突破的前提下,向外部借力,带来更好的使用体验也不失为一个好办法。

以至于凯迪拉克 CT6 在有限的算力和感知硬件下,在封闭道路这个场景下的使用体验已经肩比特斯拉。

那么下一个问题来了,现阶段高精地图的局限在哪?只要用上高精地图就能提升使用体验吗?

答案当然是否定的。

高精地图的局限性

上文已经提到,采用高精地图属于从外部借力,所以在体验上能有多大提升也取决于外部的力量有多大。

通用在国内的选择是向高德借力。

目前高德高精地图的更新频率是 3 个月一次,一年才可以把全国的道路数据更新一次,以目前「基建狂魔」的建设速度来看,这个速度显然太慢了。

在这次 2100 km 的体验中我们也遇到了两段新建的高速道路,由于没有及时采集、更新,导致系统无道路数据,Super Cruise 无法开启。

所以提高高精地图数据的采集速度和更新速度成了自动辅助驾驶使用体验的重要基石。

目前高德的采集完全依赖专门的采集车,采集效率较低,采集成本也较高,在没大规模商用之前,很难有质的提升。

理想汽车自动驾驶总经理郎咸朋曾在建约车评的采访中透露「 L4 级自动驾驶对地图实时更新的频率要求,最低的限度是以天为单位,一些重要的信息甚至需要以小时为单位」。

为了提高高精地图的采集效率,部分自动驾驶公司或者车企已经开始采用众包的形式,通过搭载了前置摄像头车型记录路况数据,再回传至数据中心,通过算法剥离出有价值的信息。

虽然这是一种非常高效地采集方式,但是背后则需要极其强大的数据处理能力,同时采集公司还需要有相关的地图采集资质,在这里不做展开。

可以明确的是,高精地图数据可以有效提高自动辅助驾驶的使用体验,但是在采集速度和更新频率上仍然存在较大的限制。我们能看到的是随着高精地图需求不断提高,这一现象也逐渐开始出现改观。

除了高精地图剩下的想象力在哪?

即使高精地图信息足够完善,单车智能的重要性同样不能忽视,毕竟地图数据只是对道路信息的还原,在 V2X 没有普及之前,其他交通参与者的探测则完全依赖车辆自己的感知能力。

如果没有能力识别出马路上突然窜出的行人或者抛锚在路中间的车辆,仅依赖高精地图,也只能停留在 L2 阶段。

通用在 2017 年推出 Super Cruise 时,非常具有前瞻性地选择了高精地图,所以我们希望从通用对未来的规划里窥探出一些未来的趋势。

2020 年 8 月 19 日通用汽车科技展望日中通用汽车全球开发及供应链副总裁道格·帕克斯向我们透露,通用计划在 2021 年同步在中国和美国市场推出增强版 Super Cruise,它能根据驾驶员的要求实现自动变道,同时更加丰富和即时的地图数据可以让系统启动用更加便捷。

此外,通用开发了全新一代电子架构(VIP 架构),数据处理速度提高了 5 倍,更高的带宽可以满足 Super Cruise 的迭代需求。

通用汽车中国公司总裁柏历在演讲中补充道:「我们正在积极研究如何将下一代 Super Cruise 引入中国,提供点到点出行的智能驾驶体验。」

通过以上两段演讲,我们可以得出两个粗略的判断。

  • 基于全新的 VIP 电子架构,即将在 2021 年推出的 Super Cruise 将拥有 OTA 迭代的能力。
  • 提供「点到点」的智能驾驶体验,意味着 Super Cruise 的使用范围不仅局限于高速、高架等封闭路段,还将拥有城市道路的辅助驾驶能力。

以上这两点是不是很眼熟,对,特斯拉也是这么做的。

2017 年通用在北美推出了基于高精地图的 Super Cruise,同期特斯拉推出了 HW 2.5 硬件的 Autopilot,实现了高速道路的 NoA。

这 2 年半以来,特斯拉小步快跑,高速迭代,感知能力大幅提升,Autopilot 的使用体验也有大幅提升。

奔驰宝马也纷纷有了新的动作,那么曾经具有「前瞻性」战略判断的通用如何在下一代 Super Cruise 重新将自己带回第一梯队的位置?

看点都在下一代 Super Cruise 的发布会了。

本文著作权归作者所有,并授权 42 号车库独家使用,未经 42 号车库许可,不得转载使用。
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