2017年,汽车领域什么技术最火?非车联网莫属。工信部、发改委先后发文指导行业发展,汽车企业、互联网企业积极布局车联网市场。虽然车联网领域一片欣欣向荣的景象,但作为新兴产业,车联网产业的发展存在不少误区和困难。自本期开始,我报开设《车联网·大咖谈》这一栏目,邀请业内专家来解读我国车联网新政,探讨车联网技术发展路径,共商智能汽车“弯道超车”大计。
随着各国家、各企业对自动驾驶技术的深入探索,国际上开始出现了针对自动驾驶的分级标准。目前,行业内普遍采用的由美国汽车工程师学会(以下简称“SAE”)制定的分级方式,即将自动驾驶分为从L0级到L5级共六个等级。
日前,福特、丰田、沃尔沃等车企纷纷表示,将跨过L3级,直接升级到L4级自动驾驶。不过,目前这种发展路径并没有在企业之间呈现“一边倒”的趋势。比如,奥迪就曾明确表示将从L1级连续做到L5级。今年,奥迪首款搭载L3级自动驾驶技术的量产车型全新一代奥迪A8也将正式上市。
其实,跨越L3级的方式是否可行,在学术界也一直存在着较大争议。近日,清华大学苏州汽车研究院智能汽车技术研究所所长戴一凡接受了《中国汽车报》记者的专访,他认为,除非汽车AI等技术近期有较大突破,否则L3级的发展很难直接“跨越”。
L3级虽有争议却不可跨越
实际上,部分车企试图跨过L3级,并不是为了逃避技术的研发难点。沃尔沃汽车中国区研发总监顾剑民认为L3级是个“人机共驾”的过程,但这个过程本身存在着很多矛盾。首先,L3级允许驾驶员脱离驾驶,但驾驶员必须要做好随时接管车辆的准备,这就会带来诸多不确定因素。他认为,既希望驾驶员“睁一只眼,闭一只眼”,又要求驾驶员全程随时全神贯注,是自相矛盾的。
对此,戴一凡认为,L3级之所以会带来诸多争议,主要在于两方面的原因。
首先,L3级是人机切换的状态。
这意味着,从L1级到L2级的自动驾驶,出了事故是由驾驶员负责的,L4、L5级则是由汽车制造商负责,但L3级是处于一个过渡阶段,如果恰好在切换那几秒发生事故,权责界定很难明晰。而且目前,全球范围内关于L3级自动驾驶的管理也处于灰色地带,法律上并没有解决切换中会发生的核心问题。
其次,人机共驾该如何进行切换是个关键问题。
戴一凡认为,哪些情况应该由人驾驶,哪些情况应该由车驾驶,是个很复杂的问题。
但是,在他看来,L3级的发展是必须经历的阶段。戴一凡告诉记者,按照自动驾驶的等级一步一步进行升级,是技术迭代发展的必经之路。除非AI等技术能够实现巨大突破,否则自动驾驶还是需要沿着现有的分级进行迭代发展。
此外,他还指出,如果企业想直接跨过L3级,可能要历经8~10年时间才能形成技术成熟、成本可控的L4级产品方案。这意味着企业注定要放弃近几年的市场,面对搭载L3级自动驾驶技术的其他企业车型,它们可能会无法提供相对应的竞争车型。
L3级需跨三大门槛
在明确了L3级的重要意义后,如何解决其所面临的痛点问题就成为了关键。对此,戴一凡认为,目前L3级自动驾驶亟需跨过3大门槛。
明确自动驾驶的工作范围。
戴一凡告诉记者:“2016年美国SAE在分级标准中,已经为每个等级的自动驾驶设计了工作范围和应用场景。明确L3等级的工作范围非常重要。”
以奥迪A8为例,这款车明确说明了自身在什么场景下可以进行自动驾驶。比如,当这辆车行驶在车道线清晰的高架路上,它的自动驾驶功能无法自主通过交叉路口,也无法识别信号灯,它就会在快临近交叉口的时候提醒驾驶员,要求驾驶员进行接管。只有在L3级为自动驾驶明确工作范围,驾驶员才能顺利进行接管,避免意外事故发生。
人机控制切换的逻辑和形式。
当L3级自动驾驶的工作范围已经得到确定后,该给予驾驶员多长时间进行切换就成了关键问题。戴一凡认为,人与人的差异很大,即使是同一个人,在不同的时间段状态也不一样,因此制定一个合理的切换时间非常重要。
应明确驾驶员的控制权限。
戴一凡告诉记者,驾驶员究竟可以掌握多大的控制权限一直是L3级自动驾驶面临的难题。比如,在一些紧急情况下,系统是否可以根据自身的判断进行强行介入。这个问题一直没有定论。
两大问题待解
除了要跨越以上三大门槛,戴一凡认为,冗余与故障问题也非常值得重视。其中,最难的就是安全冗余机制的设计。
L3级自动驾驶需要承担自身工作范围内的责任,这就需要在冗余备份上进行大量的研究工作。具体可以分为三个层次:
首先,明确如何进行冗余设计,让系统冗余的程度变得更高、更安全;
其次,让系统能够主动判断出问题的所在;
最后就是要通过冗余设计,让系统成功地解决问题。
对此,他特别指出,对于控制器与执行器层面的冗余,研究者需尤为注意,因为一旦车辆的控制器出现问题,对于行驶在路面上的自动驾驶车辆而言非常危险。同样,执行器也是如此。据了解,目前不少自动驾驶的研究者已经逐渐将执行机构进行双套备份,以确保车辆行驶的安全性。
“除了冗余设计,对故障的判断和处理机制也很重要。”戴一凡认为,如果在行驶中监控雷达和GPS等出现故障,会导致驾驶员无法判断它们所传递信息的真实性。因此,他认为,针对L3级的自动驾驶车辆,对主要的探测方向需要配备多个传感器,而且传感器之间实现互检,出现问题后可以及时发出警告。同样对于GPS也是如此,一旦GPS无法提供相关信息,车辆需要能通过其他方式为驾驶员提供信息,指引驾驶员完成后续的行驶。
如果车辆出现故障,系统需要根据故障等级来进行判断,从而进行相应的反应。“这个反应可能只是一个警报、可能是减速也可能是开双闪、靠边停车,或者是紧急制动等。总之,它会根据故障的等级提供一定的处理方案,这样才能在一定程度上保障L3级自动驾驶的安全性。”戴一凡说。