復(fù)盤2021年以來的自動(dòng)駕駛技術(shù),不管是AI芯片,還是車規(guī)級(jí)傳感器,都呈現(xiàn)出多個(gè)里程碑式的進(jìn)展。與此同時(shí),技術(shù)催生了智能化場景,多產(chǎn)業(yè)齊發(fā)力,在疫情、貿(mào)易戰(zhàn)、缺芯潮等黑天鵝事件的催化下,自動(dòng)駕駛終端應(yīng)用迸發(fā)出前所未有的需求,但新技術(shù)的誕生總是伴隨著或大或小的難題。自動(dòng)駕駛的2022.還要邁幾道“坎”?
01、自動(dòng)化算力提升難
2022年3月1日,市場監(jiān)管總局針對自動(dòng)駕駛功能發(fā)布的《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》國家標(biāo)準(zhǔn)將正式實(shí)施。
隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的提高,所需的算力高速提升。汽車自動(dòng)駕駛的智能化水平取決于算法是否強(qiáng)大,從L1到L5.自動(dòng)駕駛每提升一個(gè)等級(jí),算力要求也同樣提升一個(gè)等級(jí)。
目前,駕駛輔助技術(shù)已經(jīng)在量產(chǎn)車上部署,即“高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)”。全球目前的自動(dòng)駕駛輔助技術(shù)還只是處于L2-L3等級(jí)之間。
L3之前,自動(dòng)駕駛所需算力較低;L3需要的AI算力達(dá)到20TOPS;L3之后,算力要求數(shù)十倍增長,L4接近400TOPS,L5算力要求更為嚴(yán)苛,達(dá)到4000+TOPS。每增加一級(jí)自動(dòng)駕駛等級(jí),算力需求則相應(yīng)增長一個(gè)數(shù)量級(jí)。根據(jù)英特爾推算,在全自動(dòng)駕駛時(shí)代,每輛汽車每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將高達(dá)4000GB。
02、AI芯片上車難
隨著自動(dòng)駕駛汽車智能化水平越來越高,需要處理的數(shù)據(jù)體量越來越大,高精地圖、傳感器、激光雷達(dá)等軟硬件設(shè)備對計(jì)算提出更高要求,因此在高精度的傳感器之外, AI加速芯片成為主流。
評(píng)估芯片性能,算力、能耗、效率缺一不可。
目前,市面上可供選擇的車規(guī)級(jí)AI芯片屈指可數(shù)。國外以特斯拉、英偉達(dá)、英特爾、Moblieye為主,而國內(nèi)的華為海思、寒武紀(jì)、地平線等初創(chuàng)公司正“借勢而起”。
2021年,車企在自動(dòng)駕駛芯片的選擇中開始向NVIDA傾斜,在對未來車型布局中也大量選擇了NVIDA Orin X、高通驍龍Ride、華為MDC等大算力芯片,越來越多的主機(jī)廠采用高算力自動(dòng)駕駛芯片。
可見,AI芯片想要“上車”,核心即“高速度,高精度,高準(zhǔn)度”。
以奧迪A8為例,全車共有12個(gè)超聲波傳感器、4個(gè)全景攝像頭、1個(gè)前置攝像頭、4個(gè)中程雷達(dá)、1個(gè)紅外攝像機(jī)。除此之外,還有超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)及激光雷達(dá)。上述傳感器同時(shí)工作,每秒能產(chǎn)生數(shù)GB環(huán)境偵測數(shù)據(jù)。
在60km/h以下,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可以完成的動(dòng)作包括啟動(dòng)、加速、轉(zhuǎn)向以及制動(dòng),且一旦自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的操控達(dá)到極限,就會(huì)立刻通知駕駛者重新掌控駕駛。這也被認(rèn)為是繼特斯拉Autopilot2.0之后,從L2至L3的一項(xiàng)突破。
除芯片和傳感器外,不得不提的就是高精度地圖。
自動(dòng)駕駛汽車需要準(zhǔn)確地知道自己在地圖上的位置,包括每個(gè)車道的坡度、曲率、航向、高程,側(cè)傾的數(shù)據(jù)。車道線的種類、顏色;每條車道的限速要求、推薦速度;隔離帶的寬度、材質(zhì);道路上的箭頭、文字的內(nèi)容、所在位置;紅綠燈、人行橫道等交通參與物的絕對地理坐標(biāo),物理尺寸以及他們的特質(zhì)特性……所有這些信息也都需要準(zhǔn)確的反映在高精度地圖之中。
L3 及以上級(jí)別的自動(dòng)駕駛汽車必須依賴其精準(zhǔn)定位,才能夠有效地彌補(bǔ)傳感器的性能邊界。對于自動(dòng)駕駛來說,高精度地圖是實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化駕駛的重要保障。
目前,百度、四維圖新、高德占據(jù)主要份額,國內(nèi)市場呈現(xiàn)“三足鼎立”。根據(jù) IDC統(tǒng)計(jì),2020 年國內(nèi)高精度地圖行業(yè)市場份額前五名公司為百度、四維圖新、高德、易圖通以及 Here,其中 CR3 超過 65%,呈現(xiàn)“三足鼎立”的局面。
03、激光雷達(dá)成本居高不下
目前,自動(dòng)駕駛主流市場中存在“弱感知+超強(qiáng)智能”和“強(qiáng)感知+強(qiáng)智能”兩大感知路徑,而特斯拉采用的便是前者。
“弱感知+超強(qiáng)智能”是指主要依賴攝像頭與深度學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知,而不依賴于激光雷達(dá)。將攝像頭傳回的圖像通過算法進(jìn)行計(jì)算,再經(jīng)由控制器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)操作,這便是馬斯克的選項(xiàng),然而所謂的“超強(qiáng)智能”,則需要足夠強(qiáng)大的終端算理和算法來提供支撐。
2月10日,美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)表示,特斯拉正在美國召回 578607 輛汽車,因?yàn)樾腥丝赡軣o法聽到汽車駛近時(shí)所發(fā)出的必要警報(bào)聲。
除此之外,特斯拉在不同場景仍存在一定問題,如駛?cè)肓穗娷囓壍馈⑦h(yuǎn)距離停車、無法辨認(rèn)某些交通標(biāo)志、撞上護(hù)柱等。想要實(shí)現(xiàn)高精度的環(huán)境感知,還有更多的細(xì)節(jié)性技術(shù)難點(diǎn)需要研究和攻破。
與特斯拉在“攝像頭+人工智能”上的執(zhí)著不同,國內(nèi)許多自動(dòng)駕駛頂流勢力把傳感器的賭注押在了激光雷達(dá)上,走一條“強(qiáng)感知+強(qiáng)智能”的路。谷歌Waymo、百度Apollo、Uber、福特汽車、通用汽車等自動(dòng)駕駛企業(yè),以及傳統(tǒng)車企,都處在“強(qiáng)感知+強(qiáng)智能”的技術(shù)陣營中。
其中,百度選擇了禾賽,包括基于dTOF的機(jī)械旋轉(zhuǎn)式(Pandar系列)和MEMS微振鏡(GT系列)等相對成熟的產(chǎn)品;華為激光雷達(dá)技術(shù)路線選擇的是半固態(tài)的MEMS微振鏡技術(shù)路線。
2022年初,蔚來預(yù)計(jì)發(fā)布的ET7、ET5等全新車型中也配備了1個(gè)超遠(yuǎn)距高精度激光雷達(dá),以及7顆800萬像素高清攝像頭、4顆300萬像素高感光環(huán)視專用攝像頭、5個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波傳感器、2個(gè)高精度定位單元和V2X車路協(xié)同。
當(dāng)前,機(jī)械式激光雷達(dá)的價(jià)格十分昂貴,Velodyne在售的64線/32線/16線產(chǎn)品的官方定價(jià)分別為8萬/4萬/8千美元。
據(jù)預(yù)計(jì),2022年至2025年,全球乘用車市場激光雷達(dá)需求量將由22萬顆提升至2134萬顆,滲透率將由2021年的0.2%增至2025年的14%,彼時(shí)成本有望下降。
04、政策法規(guī)落地難
技術(shù)落地,安全先行,自動(dòng)駕駛離真正的“成熟”還有一定的距離。當(dāng)高度有序的程序控制和高度無序的有人駕駛相結(jié)合,立法就變得復(fù)雜起來。方向盤的控制權(quán)該交給誰,成為自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的一個(gè)問題。
對于新技術(shù)的接納,國內(nèi)往往采取較為穩(wěn)健的策略。
2021年,工信部網(wǎng)安局、市場監(jiān)管總局質(zhì)量發(fā)展局出臺(tái)了眾多汽車網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)政策,不過我國尚未出臺(tái)專門的自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)法律規(guī)范,與其相關(guān)的規(guī)定分散在其他法律中。
目前,國內(nèi)仍然缺乏專門的自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)法律法規(guī),汽車在采集地理信息時(shí)數(shù)據(jù)歸屬權(quán)仍不清晰,“重要數(shù)據(jù)”具體定義還未明確。
相較于國內(nèi),2021年12月,德國在法律層面認(rèn)可L3自動(dòng)駕駛上路。
與此同時(shí),奔馳成為了歐洲第一家滿足UN-R157法規(guī)的車企,成為了全球第一家以在開放道路上使用L3輔助駕駛的品牌,但這也僅限干在德國的高速公路上使用該功能。
根據(jù)SAE對L3級(jí)自動(dòng)駕駛的定義,L3級(jí)自動(dòng)駕駛開啟時(shí),如果出現(xiàn)意外事故,駕駛員不需要負(fù)責(zé),而是車企對此負(fù)責(zé)。
為了避免各種意外情況發(fā)生,奔馳還是對L3級(jí)自動(dòng)駕駛的開啟條件作了嚴(yán)苛的規(guī)定,該系統(tǒng)僅可以在時(shí)速低于60km/h的狀態(tài)下開啟,雖然該系統(tǒng)分許駕駛員雙手離開方向盤,但是仍然要保持雙眼觀察路面情況,以便隨時(shí)接管車輛。
目前,UN-R157法規(guī)的締約國有歐盟國家、英國、日本、韓國、澳大利亞等,奔馳的L3級(jí)自動(dòng)駕駛車輛都可以在這些國家銷售。
新興技術(shù)往往“落地”最難。許多人把2021定義為自動(dòng)駕駛元年,在這一階段,電氣化、智能化趨勢正沖擊著傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈,疫情讓國內(nèi)用戶也有了很強(qiáng)的無人化需求。
然而,騏驥一躍不能十步,要想實(shí)現(xiàn)L4-L5的完全自動(dòng)化,自動(dòng)駕駛還要走很長的路,有很多技術(shù)在最初也是不被看好的。待到商業(yè)落地的條件足夠成熟,希望自動(dòng)駕駛向更加開放的場景邁進(jìn)。