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广汽新能源发布全球**L3自动驾驶场景及功能定义

发布日期:2020-06-16


GRCC汽车电子电气架构创新发展论坛

2020-06-16 22:11:29


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一、自动驾驶行业现状:L3自动驾驶界定模糊

以大数据、人工智能、生物科技为代表的新一轮科技革命,正在更广泛、更深层次的改变整个世界,并推动汽车产业向“电动化、智能化、网联化、共享化”方向快速发展,智能化主要就是体现在人工智能与自动驾驶技术的发展应用上。奥迪只是率先提出了量产L3自动驾驶技术搭载的概念,但并未完成批量交付,而广汽新能源Aion LX即将实现全球**量产L3自动驾驶技术。

今年3月初,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》,虽然这标志着中国有了属于自己的自动驾驶分级标准,但对于L3自动驾驶的准确定义还是比较模糊,缺少一个场景化的明确定义和标准,导致不仅消费者对L3自动驾驶这个新概念充满质疑,部分汽车厂商对L3的态度也同样含混不清,宣传L3级自动驾驶的很多,但各大品牌的标准又各不相同。所以大环境下,L3级自动驾驶成为一个模糊的界限。

二、广汽新能源发布**L3自动驾驶场景及功能定义:高精地图全路段全速域自动驾驶

广汽新能源发布全球**L3自动驾驶功能及场景定义——高精地图全路段全速域自动驾驶,即在高精地图覆盖的中国全高速及城市快速路,能够实现0-120km/h全速域脱手、脱脚自动驾驶。

L3与L2最大的区别就是系统可以代替人成为驾驶主体,做到脱手脱脚,而全路段全速域自动驾驶,需要有强大的感知技术。L2级自动驾驶主要通过“雷达+摄像头”进行环境感知,但传感器能力有限,而且容易受到恶劣天气影响,无法满足L3的基本需求。要做到L3自动驾驶需要感知系统软、硬件的全面升级。

高精地图是**自动驾驶的顶尖黑科技,具有定位更**、感知更强大、预判更超前等优势。

1、定位更**:定位精度达到0.1米,实时获取车辆所处车道及定位信息

2、感知更强大:在恶劣天气等极端环境下,传感器失效时,可利用地图数据对前方1km路况进行补充

3、预判更超前:实时预判前方1公里路径,利用地图数据提供超视觉、超传感器边界的远距离感知。

高精地图的这些优势都对车载传感器的缺陷进行了有效补充,所以高精地图是实现L3自动驾驶的关键钥匙。

广汽新能源Aion LX搭载了**的“高精雷达+Mobileye EyeQ4摄像头”的组合,与高精地图一起实现了全球唯一的“三重感知”技术,为L3及以上高阶自动驾驶提供了感知系统冗余的门槛性核心技术。

**一代Mobileye Q4 V9.3.1版本芯片。具有看得更远、反应更快、适应性强等优势。

看得更远:多重探测周边200米车辆和行人的位置及速度,超越行业水平40米,业内第一;

反应更快:只需50%特征即可识别行人,制动反应时间仅为0.3秒,比人快3倍;

适应性强:更好应对雨雾、沙尘、雾霾等复杂天气,适应多变场景化,有效提升安全性。

相比旧版Eye Q4芯片,V9.3.1版本Eye Q4具有识别更**、运算更迅速、功能更安全的优势。

识别更**:对车辆位置信息的识别**度进一步提升,通过融合图像识别信息,对雷达传感器存在的误差进行补充纠正,避免错误位置信息导致车辆报警;

运算更迅速:对芯片的运算能力实现进一步提升,即便在复杂场景下,产生大量待运算传感数据时,也能迅速对环境进行准确判断,避免运算速度较慢甚至内存溢出等问题,确保系统第一时间做出决策、反应;

功能更安全:对突发情况的安全防护性能进一步提升,集成**的碰撞测试的功能安全要求,确保车辆发生事故后系统仍能正常工作,避免系统电路不稳定甚至断电影响安全。

三、ADiGO自动驾驶系统可实现OTA升级,持续完善算法及功能的稳定性与安全性

2019年7月28日,在广汽智能科技大会上,广汽新能源发布了ADiGO(智驾互联)生态系统,ADIGO自动驾驶系统平台是其中的核心部分。ADIGO自动驾驶系统融合了广汽集团的研发成果,对整车架构和自动驾驶算法进行了定义,整合供应商资源,打造了**安全可靠的自动驾驶系统。依托广汽全球研发网,融合广州、上海、美国硅谷、底特律、洛杉矶等各个广汽研发中心的智慧,广汽新能源在自动驾驶方面享受着广汽布局全球的前瞻优势,打造了先人一步的自动驾驶技术。

广汽新能源Aion S是全球首款量产L2自动驾驶纯电轿车,并且在L2自动驾驶的装机量上是***高。基于Aion S的开发过程和投放市场后的用户反馈,广汽新能源在驾驶性能和驾驶逻辑上持续进行优化,并针对已发现的软件Bug进行了解决。去年10月上市的Aion LX已实现了L2.5自动驾驶技术量产,并将率先成为全球首款量产L3自动驾驶技术车型。

Aion S与Aion LX的自动驾驶技术方案是由广汽新能源与在业内具有全球**技术优势的安波福合作制定的。广汽新能源的量产车型所采用的自动驾驶软件均经过大量台架和实车测试,在算法稳定性和安全性上具有较高可靠性。其次,广汽新能源从Aion S已开始部署整车的OTA架构,能够实现自动驾驶相关功能的远程软件升级,持续完善其稳定性与安全性表现。而Aion LX更采用了业内首创支持5G技术的以太网整车架构,信息处理比上一代快1000倍,能使算法的升级更快速高效。

基于整车大数据监控平台,广汽新能源搭建了自动驾驶大数据监控平台,对研发和量产阶段车辆的自动驾驶相关信息进行实时监控,保证车辆在启动自动驾驶时的全方位信号回传以及道路情况回传,有效保障自动驾驶系统接管车辆后的行驶安全性,也为后续提升系统性能提供了参考依据。

四、法规开发前,驾驶员“双重保障”系统为用户带来安全驾驶的解决方案

目前国家尚未明确出台关于自动驾驶系统责任划分的相关法规,因此依然需要驾驶员在驾驶过程中能够处于随时对车辆进行接管的状态。在目前法规没有开放之前,广汽新能源将通过 “HOD(方向盘脱离预警)+DMS(疲劳监测)”组合为用户带来安全驾驶的解决方案,这套1+1>2的组合能够时刻监测方向盘是否处于脱手状态以及驾驶者注意力状态,阻止驾驶员脱手脱眼,确保紧急情况下,驾驶员第一时间接管。

虽然法规开放前广汽新能源的L3功能交付给用户不能完全脱手,但因为L3涵盖了L2的功能,即使由于法规不能脱手,“三重感知”技术依然能带来更强的安全保障。在面对恶劣天气等极端环境时,高精地图也可以通过强大的感知功能保证自动驾驶的正常工作,带来更稳定的自动驾驶体验。

1、车道线残损

当自动驾驶遇到车道线残损的情况。目前L2自动驾驶会因为无法识别而需要人为接管。但有了L3级的高精地图,可以实现车道级别的定位精度,会根据地图信息对路况信息进行有效补充,在没有车道线的情况下,也能**保持车道;

2、高速复杂弯道

在高速弯道时,L2自动驾驶以摄像头感知交通标线的方式自动过弯,无法提前预判,可能会有急刹车或车速过快进而必须人为接管的可能。而广汽新能源L3自动驾驶通过高精地图可提前获得弯道的方向、曲率、倾角和坡度,将二维信息变为三维立体,提前规划行车路线,从而选择合适的速度以更舒适的方式通过。

3、大雾等极端恶劣天气

在遇到大雾等极端恶劣天气时,基于视觉感知的L2自动驾驶会遇到传感器失灵的情况,车辆对周围的感知能力降低,导致自动驾驶退出。但L3自动驾驶可以在传感器失灵时通过高精地图对数据进行补充推算,提供超视觉、超边界的有效数据,有效增强了自动驾驶的安全性与稳定性。

即使由于当前法规不能脱手,广汽新能源L3自动驾驶依然能够带来超越L2级自动驾驶的安全保障和驾驶体验,具有很强的实用价值。

在法规开放脱手后,虽然L3能在绝大部分时间内由车辆自主驾驶,但如果道路交通系统无法匹配,仍然建议装配DMS,防止驾驶员脱眼,以便及时介入。因此安全性应是车辆、交通系统、驾驶员共同协同,根据协同程度逐步开放脱手脱眼,最大限度减少交替驾驶的过渡时间。当驾驶员能够做到全程脱手脱眼,无需任何介入,本质上已经进入L4级自动驾驶。

五、纯电动车是高阶自动驾驶技术的**载体,广汽新能源提供最人性化的自动驾驶车辆控制方案

广汽是***早进入自动驾驶汽车研究领域的企业之一,早在2013年,广汽已经开始布局自动驾驶系统,并开发了首款具备自主知识产权的无人驾驶概念车WitStar。经过多年自动驾驶技术研发的经验积累以及广汽新能源Aion系列车型率先实现L2及L3自动驾驶技术的量产搭载,进一步确认“纯电动车才是高阶自动驾驶技术的**载体”的技术研发理念。

传统燃油车由于自身系统架构和能源特性,难以实现完全智能网联化。而纯电动车因具备电气控制线性化、控制精度达到毫秒级、开发标定相对简单等技术特点,是发展智能网联技术的**载体,也更容易实现L3及更高阶自动驾驶的技术要求:

(1)纯电动车的电气化程度更高,能源的利用效率更高。自动驾驶技术对于电力的需求较大,而纯电车的电气化程度较高,不用再像燃油汽车一样经过油转电的过程,对于电力的保障更完善。

(2)纯电动车的可控性更强。传统汽车的内燃机依靠燃料燃烧输出动力,然后通过变速箱的挡位传递动力,可能会出现动力延迟、不能精确控制动力输出的情况。而纯电车采用电机驱动,可以通过控制电流的大小精确控制电机的转速,同时转速可以做到线性变化。相比较内燃机而言,电动机更加可控,方便实现更多功能。

(3)纯电动车的可塑性更强。传统汽车发展至今,整体的架构已经比较固定,车内也挤不出太多的空间来容纳自动驾驶技术的传感器等组件。但是纯电车的可塑性较强,车身结构更加模块化,可以更方便得加入自动驾驶技术所需要的硬件。

为充分检验自动驾驶的行驶性能和安全性能,广汽新能源特别制定了模拟用户实际使用场景的实车路试验证方案。通过模拟用户实际使用场景的实车路试,广汽新能源也为搭载到产品的自动驾驶技术赋予了最人性化的车辆控制方案,实现最像老司机的驾驶技术,让用户的使用体验**化。

具体表现有:

(1)横向控制:车辆可以保持在车道中线10cm范围内居中行驶,从而让驾乘人员感觉更为安全。

(2)纵向控制:

AEB自动紧急制动系统会充分考虑功能安全,根据速度来设置制动减速度,在保证安全的情况下保证舒适性;

IACC自适应巡航开启时,当前车突然驶离原车道时,Aion LX采取分步加速策略,加速更柔和,驾乘体验更好。


一、自动驾驶行业现状:L3自动驾驶界定模糊

以大数据、人工智能、生物科技为代表的新一轮科技革命,正在更广泛、更深层次的改变整个世界,并推动汽车产业向“电动化、智能化、网联化、共享化”方向快速发展,智能化主要就是体现在人工智能与自动驾驶技术的发展应用上。奥迪只是率先提出了量产L3自动驾驶技术搭载的概念,但并未完成批量交付,而广汽新能源Aion LX即将实现全球**量产L3自动驾驶技术。

今年3月初,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》,虽然这标志着中国有了属于自己的自动驾驶分级标准,但对于L3自动驾驶的准确定义还是比较模糊,缺少一个场景化的明确定义和标准,导致不仅消费者对L3自动驾驶这个新概念充满质疑,部分汽车厂商对L3的态度也同样含混不清,宣传L3级自动驾驶的很多,但各大品牌的标准又各不相同。所以大环境下,L3级自动驾驶成为一个模糊的界限。

二、广汽新能源发布**L3自动驾驶场景及功能定义:高精地图全路段全速域自动驾驶

广汽新能源发布全球**L3自动驾驶功能及场景定义——高精地图全路段全速域自动驾驶,即在高精地图覆盖的中国全高速及城市快速路,能够实现0-120km/h全速域脱手、脱脚自动驾驶。

L3与L2最大的区别就是系统可以代替人成为驾驶主体,做到脱手脱脚,而全路段全速域自动驾驶,需要有强大的感知技术。L2级自动驾驶主要通过“雷达+摄像头”进行环境感知,但传感器能力有限,而且容易受到恶劣天气影响,无法满足L3的基本需求。要做到L3自动驾驶需要感知系统软、硬件的全面升级。

高精地图是**自动驾驶的顶尖黑科技,具有定位更**、感知更强大、预判更超前等优势。

1、定位更**:定位精度达到0.1米,实时获取车辆所处车道及定位信息

2、感知更强大:在恶劣天气等极端环境下,传感器失效时,可利用地图数据对前方1km路况进行补充

3、预判更超前:实时预判前方1公里路径,利用地图数据提供超视觉、超传感器边界的远距离感知。

高精地图的这些优势都对车载传感器的缺陷进行了有效补充,所以高精地图是实现L3自动驾驶的关键钥匙。

广汽新能源Aion LX搭载了**的“高精雷达+Mobileye EyeQ4摄像头”的组合,与高精地图一起实现了全球唯一的“三重感知”技术,为L3及以上高阶自动驾驶提供了感知系统冗余的门槛性核心技术。

**一代Mobileye Q4 V9.3.1版本芯片。具有看得更远、反应更快、适应性强等优势。

看得更远:多重探测周边200米车辆和行人的位置及速度,超越行业水平40米,业内第一;

反应更快:只需50%特征即可识别行人,制动反应时间仅为0.3秒,比人快3倍;

适应性强:更好应对雨雾、沙尘、雾霾等复杂天气,适应多变场景化,有效提升安全性。

相比旧版Eye Q4芯片,V9.3.1版本Eye Q4具有识别更**、运算更迅速、功能更安全的优势。

识别更**:对车辆位置信息的识别**度进一步提升,通过融合图像识别信息,对雷达传感器存在的误差进行补充纠正,避免错误位置信息导致车辆报警;

运算更迅速:对芯片的运算能力实现进一步提升,即便在复杂场景下,产生大量待运算传感数据时,也能迅速对环境进行准确判断,避免运算速度较慢甚至内存溢出等问题,确保系统第一时间做出决策、反应;

功能更安全:对突发情况的安全防护性能进一步提升,集成**的碰撞测试的功能安全要求,确保车辆发生事故后系统仍能正常工作,避免系统电路不稳定甚至断电影响安全。

三、ADiGO自动驾驶系统可实现OTA升级,持续完善算法及功能的稳定性与安全性

2019年7月28日,在广汽智能科技大会上,广汽新能源发布了ADiGO(智驾互联)生态系统,ADIGO自动驾驶系统平台是其中的核心部分。ADIGO自动驾驶系统融合了广汽集团的研发成果,对整车架构和自动驾驶算法进行了定义,整合供应商资源,打造了**安全可靠的自动驾驶系统。依托广汽全球研发网,融合广州、上海、美国硅谷、底特律、洛杉矶等各个广汽研发中心的智慧,广汽新能源在自动驾驶方面享受着广汽布局全球的前瞻优势,打造了先人一步的自动驾驶技术。

广汽新能源Aion S是全球首款量产L2自动驾驶纯电轿车,并且在L2自动驾驶的装机量上是***高。基于Aion S的开发过程和投放市场后的用户反馈,广汽新能源在驾驶性能和驾驶逻辑上持续进行优化,并针对已发现的软件Bug进行了解决。去年10月上市的Aion LX已实现了L2.5自动驾驶技术量产,并将率先成为全球首款量产L3自动驾驶技术车型。

Aion S与Aion LX的自动驾驶技术方案是由广汽新能源与在业内具有全球**技术优势的安波福合作制定的。广汽新能源的量产车型所采用的自动驾驶软件均经过大量台架和实车测试,在算法稳定性和安全性上具有较高可靠性。其次,广汽新能源从Aion S已开始部署整车的OTA架构,能够实现自动驾驶相关功能的远程软件升级,持续完善其稳定性与安全性表现。而Aion LX更采用了业内首创支持5G技术的以太网整车架构,信息处理比上一代快1000倍,能使算法的升级更快速高效。

基于整车大数据监控平台,广汽新能源搭建了自动驾驶大数据监控平台,对研发和量产阶段车辆的自动驾驶相关信息进行实时监控,保证车辆在启动自动驾驶时的全方位信号回传以及道路情况回传,有效保障自动驾驶系统接管车辆后的行驶安全性,也为后续提升系统性能提供了参考依据。

四、法规开发前,驾驶员“双重保障”系统为用户带来安全驾驶的解决方案

目前国家尚未明确出台关于自动驾驶系统责任划分的相关法规,因此依然需要驾驶员在驾驶过程中能够处于随时对车辆进行接管的状态。在目前法规没有开放之前,广汽新能源将通过 “HOD(方向盘脱离预警)+DMS(疲劳监测)”组合为用户带来安全驾驶的解决方案,这套1+1>2的组合能够时刻监测方向盘是否处于脱手状态以及驾驶者注意力状态,阻止驾驶员脱手脱眼,确保紧急情况下,驾驶员第一时间接管。

虽然法规开放前广汽新能源的L3功能交付给用户不能完全脱手,但因为L3涵盖了L2的功能,即使由于法规不能脱手,“三重感知”技术依然能带来更强的安全保障。在面对恶劣天气等极端环境时,高精地图也可以通过强大的感知功能保证自动驾驶的正常工作,带来更稳定的自动驾驶体验。

1、车道线残损

当自动驾驶遇到车道线残损的情况。目前L2自动驾驶会因为无法识别而需要人为接管。但有了L3级的高精地图,可以实现车道级别的定位精度,会根据地图信息对路况信息进行有效补充,在没有车道线的情况下,也能**保持车道;

2、高速复杂弯道

在高速弯道时,L2自动驾驶以摄像头感知交通标线的方式自动过弯,无法提前预判,可能会有急刹车或车速过快进而必须人为接管的可能。而广汽新能源L3自动驾驶通过高精地图可提前获得弯道的方向、曲率、倾角和坡度,将二维信息变为三维立体,提前规划行车路线,从而选择合适的速度以更舒适的方式通过。

3、大雾等极端恶劣天气

在遇到大雾等极端恶劣天气时,基于视觉感知的L2自动驾驶会遇到传感器失灵的情况,车辆对周围的感知能力降低,导致自动驾驶退出。但L3自动驾驶可以在传感器失灵时通过高精地图对数据进行补充推算,提供超视觉、超边界的有效数据,有效增强了自动驾驶的安全性与稳定性。

即使由于当前法规不能脱手,广汽新能源L3自动驾驶依然能够带来超越L2级自动驾驶的安全保障和驾驶体验,具有很强的实用价值。

在法规开放脱手后,虽然L3能在绝大部分时间内由车辆自主驾驶,但如果道路交通系统无法匹配,仍然建议装配DMS,防止驾驶员脱眼,以便及时介入。因此安全性应是车辆、交通系统、驾驶员共同协同,根据协同程度逐步开放脱手脱眼,最大限度减少交替驾驶的过渡时间。当驾驶员能够做到全程脱手脱眼,无需任何介入,本质上已经进入L4级自动驾驶。

五、纯电动车是高阶自动驾驶技术的**载体,广汽新能源提供最人性化的自动驾驶车辆控制方案

广汽是***早进入自动驾驶汽车研究领域的企业之一,早在2013年,广汽已经开始布局自动驾驶系统,并开发了首款具备自主知识产权的无人驾驶概念车WitStar。经过多年自动驾驶技术研发的经验积累以及广汽新能源Aion系列车型率先实现L2及L3自动驾驶技术的量产搭载,进一步确认“纯电动车才是高阶自动驾驶技术的**载体”的技术研发理念。

传统燃油车由于自身系统架构和能源特性,难以实现完全智能网联化。而纯电动车因具备电气控制线性化、控制精度达到毫秒级、开发标定相对简单等技术特点,是发展智能网联技术的**载体,也更容易实现L3及更高阶自动驾驶的技术要求:

(1)纯电动车的电气化程度更高,能源的利用效率更高。自动驾驶技术对于电力的需求较大,而纯电车的电气化程度较高,不用再像燃油汽车一样经过油转电的过程,对于电力的保障更完善。

(2)纯电动车的可控性更强。传统汽车的内燃机依靠燃料燃烧输出动力,然后通过变速箱的挡位传递动力,可能会出现动力延迟、不能精确控制动力输出的情况。而纯电车采用电机驱动,可以通过控制电流的大小精确控制电机的转速,同时转速可以做到线性变化。相比较内燃机而言,电动机更加可控,方便实现更多功能。

(3)纯电动车的可塑性更强。传统汽车发展至今,整体的架构已经比较固定,车内也挤不出太多的空间来容纳自动驾驶技术的传感器等组件。但是纯电车的可塑性较强,车身结构更加模块化,可以更方便得加入自动驾驶技术所需要的硬件。

为充分检验自动驾驶的行驶性能和安全性能,广汽新能源特别制定了模拟用户实际使用场景的实车路试验证方案。通过模拟用户实际使用场景的实车路试,广汽新能源也为搭载到产品的自动驾驶技术赋予了最人性化的车辆控制方案,实现最像老司机的驾驶技术,让用户的使用体验**化。

具体表现有:

(1)横向控制:车辆可以保持在车道中线10cm范围内居中行驶,从而让驾乘人员感觉更为安全。

(2)纵向控制:

AEB自动紧急制动系统会充分考虑功能安全,根据速度来设置制动减速度,在保证安全的情况下保证舒适性;

IACC自适应巡航开启时,当前车突然驶离原车道时,Aion LX采取分步加速策略,加速更柔和,驾乘体验更好。


文章来源:汽车头条/知乎车也 | 2020-04-16 22:34:08





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