从ADAS到自动驾驶,离人类真正放开方向盘还有多远?

2019-06-05来源: ESM关键字:ADAS

“实际上,在中国公路上跑的顶多是L2级别的汽车,那些说已经量产L3汽车的都是在吹牛!”“自动驾驶汽车离我们还太远,没有拿出真正的产品出来,谁知道你是不是只在做PPT?”说到自动驾驶,我们经常会看到类似这样的质疑。不过,这些言论也让我们正视——自动驾驶时代仍未到来。

 

从ADAS到自动驾驶

 

在实现真正自动驾驶之前,汽车要经历一个高级辅助驾驶(ADAS)时代。在这个时代(L1-L2),车载的ADAS系统可在行车时辅助人类司机驾驶。从L2进阶到L3则是ADAS到自动驾驶的跨越,L3级别在SAE的分级中被定义为有条件自动驾驶,它由自动驾驶系统完成所有的驾驶操作,根据系统请求,人类驾驶者提供适当的应答。

 

针对自动驾驶汽车的等级,尚未有官方的分级标准,目前业界通用的主要是美国汽车工程学会(SAE)和美国高速公路安全管理局(NHTSA)提出的分级制度。SAE把自动驾驶汽车等级分成6级,NHTSA则把自动驾驶汽车等级分成5级,针对L0-L3级别,两者的分级大致相同。不同的是,SAE把自动驾驶分为了高度自动化的L4和完全自动化的L5,而NHTSA只较为笼统的分为L4。

 

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表1 SAE和NHTSA的自动驾驶等级

 

中国车市的量产车型均处于L1-L2级的ADAS水平。在全球氛围内,也只有奥迪A8一款号称达到L3有条件自动驾驶水平,而遗憾的是其L3版本的车型未能在中国上市,而L4/L5级别的自动驾驶汽车目前尚无量产车型。

 

我们正处于ADAS 时代

 

ADAS的定义

 

2019年1月,全国汽车标准化技术委员会明确了ADAS的定义,即:利用安装在车辆上的传感、通信、决策及执行等装置,监测驾驶员、车辆及其行驶环境并通过影像、灯光、声音、触觉提示/警告或控制等方式辅助驾驶员执行驾驶任务或主动避免/减轻碰撞危害的各类系统的总称。

 

ADAS的组成

 

ADAS采用的传感器主要有摄像头、毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达等,能探测光、热、压力等变量。利用这些传感器,可帮助汽车实现前后防碰撞预警、安全车距预警、行人检测及追踪、车道偏移、自动泊车、盲点监测等功能。

 

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表2 ADAS常用传感器

 

ADAS的市场规模

 

目前,在ADAS领域,由于多种技术和方案尚未成熟,其渗透率仍然较低。不过,随着技术进步,未来三年内ADAS系统的普及度将变高,有从高端车型向低端车型发展的趋势。预计到2020年,在新车市场ADAS的前装渗透率有望达到50%,2030年将有90%以上的新车搭载ADAS。

 

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同时,众多研究机构也对ADAS做出了分析预测。市场研究机构TechNavio和Strategy Analysis预测,2020年全球ADAS的市场规模大致为175-300亿美元(约合人民币1176-2016亿元)之间。

 

而罗兰贝格的预测较为中肯,它认为到2025年,全球ADAS的市场规模将达275亿欧元(约合人民币2071亿元),2015-2025年均ADAS市场的复合增长率高达 17%。而在ADAS子系统中,ACC(自适应巡航系统)将是增长最快的子行业,预计到2025年,市场规模达到153亿欧元(约合人民币1153亿元),CAGR高达23%。

 

ADAS的应用(以特斯拉为例)

 

当前,ADAS应用得最广的当属特斯拉公司。以特斯拉最新Model 3系列量产车型为例,所有该系列车型具备自动变道、辅助转向、侧撞预警、召唤功能、自动泊车、自动紧急制动等功能。

 

早在2016年,特斯拉就对外宣称其量产车搭载的Autopilot 2.0系统在硬件方面已经符合L5级别完全自动化的需求。时任特斯拉公司CEO的埃隆·马斯克也表示,一旦Autopilot系统收集到了足够的实地遥测数据,特斯拉就会通过OTA软件更新,为所有的特斯拉车主启用全自动驾驶。

 

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表3 Tesla Autopilot 2.0配置和性能

 

到目前,Autopilot已经历了数次升级。继2017年更新到2.5版本之后,据外媒爆料,今年年初Autopilot 3.0硬件的计算机接线图已经出现在特斯拉内部服务文档中。也有消息称,特斯拉准备对已售车进行召回改装,计划通过更换车载电脑从而支持正在开发中的完全自动驾驶功能,升级版的Autopilot 3.0将搭载特斯拉开发的人工智能芯片。

 

马斯克也在其推特上表示,购买完全自动驾驶系统的车主,均可免费获得车载电脑升级服务。3.0版本自动驾驶硬件将被称为完全自动驾驶电脑,车主在升级中无需更换车辆传感器或线束。

 

无论是Autopilot 2.0、Autopilot 2.5还是Autopilot 3.0,我们从特斯拉方面得到的信息是,在硬件方面当前已经具备完全自动驾驶的能力,但是要实现真正的全自动驾驶,仍需做很多其他方面的工作。

 

L3是自动驾驶与ADAS的分水岭

 

自动驾驶汽车系统并非是简单、孤立的技术,有人给出了较为明确的定义:“它涉及到AI、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统的协同合作,是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。”

 

而ADAS与自动驾驶仍有着明显的鸿沟,而L3真是一个重要的分水岭。在L1-L2级别,虽然能在一定程度上解放双手,但是其环境感知和接管仍需要人来完成。而在L3中,环境感知的工作由机器完成,车主可以不用再实时关注路况,从而实现了双眼的解放。而在L4-L5阶段,车主的注意力不用再专注车周环境及路况,可完全实现双手、双眼的解放。

 

L3有安全隐患

 

L3是有条件的自动化,由其自动驾驶系统完成所有的驾驶操作,根据系统请求,人类驾驶者提供适当的应答。也就是说,在正常路况下L3级别的自动驾驶可由电脑接管,但当遇到突发情况且路况不符合自动驾驶时,则需要人类驾驶员来手动操作,这种方式也会致使出现事故责任不明晰的问题。

 

事故责任划分不明晰

 

人类司机遇到突发状态时需要一定的反映时间,行车过程中控制权随时转交给人类司机的方式可能会导致车祸的发生。而这种情况下的车祸,该归责于哪一方,自动驾驶系统还是人类司机?

 

目前,虽然中、美、韩、法、英等国的自动驾驶汽车测试正积极展开,但是这些国家都尚未明确适用于L3级别汽车的交通事故责任评判标准。此背景下,德国和日本先一步做了尝试。

 

德国修订版《道路交通法》规定:汽车行驶过程中,系统不可完全取代驾驶人,驾驶人应留在汽车驾驶位上,并能够随时接管车辆的控制,尽管自动化驾驶有电脑的补充,但最终责任原则上应主要落在驾驶人身上。

 

日本政府在去年3月敲定了一项针对L3级别自动驾驶汽车事故归责的方针:一般情况下,在车辆自动驾驶模式下发生的交通事故将由车主担责,可由政府强制购买的汽车险理赔,而车辆存在缺陷而导致的事故则由汽车厂担责。该方针将于2019年提交国会讨论,如果一切顺利,2020年将正式制定监管和法律指导。

 

 一些企业放弃L3

 

正因为有安全隐患,而大部分国家的事故归责并不明确,各国对L3级别的汽车上路持保守的态度。以中国为例,行车时严禁司机的双手离开方向盘,严格的规定也限制了L3的应用,导致一些企业直接放弃了L3。比如:Waymo。

 

从谷歌独立出来的Waymo已经在自动驾驶汽车领域发力多年。2017年12月,Waymo正式宣布放弃对L3技术的研究,而直接切入L4。在明确L4的方针之后,去年年底Waymo在凤凰城郊区推出了第一项商业自动驾驶汽车服务。今年3月,Waymo还开始对外销售其自主研发的短程传感器——Laser BearHoneycomb,这是一个激光雷达,其垂直视野为90°,水平视野360°,能实现近物探测和躲避等功能。

 

此外,据外媒近期报道称,Waymo正首次寻求外部投资,其主要融资目标是大众以及欧洲车企。不过该消息并没有得到Waymo或相关车企的回应。

 

 一些企业双线并行

 

自动驾驶主要可分两大阵营,他们分别支持不同的发展路线。其中一大阵营支持L1-L5逐步发展的渐进式路线,多以传统的车企为主,另一大阵营则越过L3直接发力L4和L5,以跨界的互联网公司为代表。

 

渐进式和跳跃式也并非完全对立。一些企业低估了自动驾驶的难度,可能一开始就瞄准L4,但是经过几年的研究,发现2020年自动驾驶元年的说法过于乐观。因此,为了更保险,部分车企选择双线并行模式,互联网公司也可能因L4/L5商用为时尚远,转而去先攻克较易落地的L3。

 

实际上,无论是双线并行还是跳跃式、渐进式发展,大家的最终目标都是更高级别的全自动驾驶。当前大家普遍认可的是,ADAS仅是传统汽车到自动驾驶汽车的过渡环节。而这个过渡环节将持续多久,目前并没有人能给出明确的答案。不过,可以肯定的是,在自动驾驶汽车大批量到来之前,ADAS将占据我们出行的方方面面,面对未来超两千亿人民币的市场,如何去布局、去落地才是企业当前更关注的焦点。

 

 

 


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