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咖啡唤醒灵魂,WEY领导智驾

2021-01-19 17:14 汽车公社   

所有的偏见都只能够用实际行动打破,当最强硬件和最强软件相互结合,WEY在智能驾驶上已经脚踏实地得走了很远。

当下,自动驾驶似乎并不是传统车企的强项。

谈论起目前最先进的自动驾驶,特斯拉无疑就是排名第一的那个,不只是因为AutoPoilt是最早推出的高级驾驶辅助,更是因为AutoPolit的普及性让消费者对高级驾驶辅助、乃至自动驾驶有了第一次的认知。

在特斯拉的成功先例之下,蔚来、小鹏、理想、威马等新造车势力纷纷也开始在软件和自动驾驶层面进行追赶。没错,你能够听到蔚来的NIO Polit、威马LivingPolit还是小鹏的NPG,但是很少会听到传统车企在智能驾驶上有所建树。

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但在美国研究公司Navigant Research(简称NR)发布的自动驾驶竞争力排行榜中,谷歌、福特、通用一直位于第一梯队,但从中国落地的产品来看,并没有让消费者感受到其自动驾驶的先进性。其中很大一部分原因在于保守的态度以及不同的产品规划,落地到结果就是并没有给自动驾驶产业带来变革性的改变。

每个时代都会有那些变革者和领导者去做到很多人做不到的事情,福特、大众、丰田们现在没有做到的事情并不意味着传统车企也无法做到,有家来自保定的车企就想要成为这样一个开拓者和领导者去树立属于中国自主品牌的自动驾驶标杆,去改变传统车企在智能化上落后的“偏见”。

所以咖啡智能来了。

传统自主品牌智能驾驶落后?

“L3大规模落地蔚来希望比较大,理想团队还没有搭建,正在搭建人数不多,广汽、上汽、东风、北汽目前还处于标定技术路线的阶段,进展并不确定”去年12月,当记者向一位自动驾驶工程师问起目前中国L3自动驾驶的现状时,他的回答露骨,但却现实。

确实,别说传统自主品牌,合资品牌乃至豪华品牌在这一领域都没有绝对的优势。

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许多车企的软件和算法需要大量的人力物力,所以目前绝大部分的工作都是外包的。而只有通过新的架构,软件的开发主导权才能回归车企,才能够更好得实现整车的自动驾驶。然而架构层面的改变,不仅需要车企“花大钱”,但也会动了零部件供应商Tier1的“奶酪”,这是大众苦于架构变革的深层原因所在,也是国内车企轻易不敢“轻易妄为”的背景所在。

2003年欧洲大兴推进的AUTOSAR(Automotive Open System Architecture的缩写)面向和车辆强相关的部件,模块,系统),希望通过水平分层架构,促进汽车行业的协作。但是大名鼎鼎的特斯拉并不在其中,随着智能驾驶的兴起,2016年才开始了AUTOSAR AP的制定。

AUTOSARCP拥有三个平台分别为CP,AP,IVI。CP用于safety强相关的,AP用于有较高的算力需求的,智能驾驶,而IVI则是车载娱乐。所以除了特斯拉以外,大多数的自动驾驶都是基于AUTOSAR AP打造。然而AUTOSAR AP本身没有直接覆盖这些技术点的软件栈,需要将相应的智能驾驶组件进行集成,所以对于传统车企硬件整合标定和软件开发方面的要求更高的要求。

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一套完整的智能驾驶组件共有4个技术栈:感知,规划,决策,控制。自动驾驶的差异化也主要是来自于这4个方面。

在一套完整的自动驾驶系统中,感知模块比作人的眼睛和耳朵,决策规划就是自动驾驶的大脑。在感知到环境之后由规划模块规划出一条具体的线路,然后交给控制模块去执行,控制汽车行驶。

所以智能驾驶的背后其实是软件和硬件的共同发力。

同一条跑道

没有人会想到WEY会在智能驾驶方面有重大的突破,就像没有人会想到在2018年俄罗斯世界杯,冰岛这个连球员都是兼职的球队却硬生生得1-1逼平阿根廷创造了历史,出生在保定的WEY却有着一个心向远方的梦想。

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早在2009年,人工智能还是电影里的词汇时,长城汽车就已建立专门团队,开始了智能驾驶技术的研究。在智能驾驶方面,2015年首次对外展示了L3级自动驾驶技术。2017年,长城汽车正式发布了中国、美国、印度三地协同开发的“i-Pilot智慧领航”自动驾驶系统,向智能汽车迈出了关键性一步。

而在这时,蔚来刚刚成立,小鹏和理想还处于萌芽之中。

2018年,长城汽车与中国移动、华为联合开发的基于5G的自动远程驾驶技术,在徐水试验场通过测试。2019年数博会,更是展示了L4级别城市自动驾驶、5G远程无人驾驶、全自动代客泊车等智能驾驶“黑科技”。

2020年7月,长城汽车才推出整车智能化品牌“咖啡智能”,涵盖智能座舱、智能驾驶、全新电子电气架构,是面向未来出行的智能系统。而咖啡智驾是基于咖啡智能系统衍生出的可拓展架构智能驾驶系统,基于AUTOSAR标准配备高速自动领航辅助驾驶能力,2021年将实现全车冗余的L3级自动驾驶,后续将提供L4及更高级别的自动驾驶。

为何是2021年?答案也很简单,硬件瓶颈,咖啡智驾的研发并不是一帆风顺,也遭遇了很多的瓶颈。

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WEY智能驾驶负责人张凯曾在2017中国安全产业峰会暨首届汽车安全产业论坛上曾坦言:“2020年前开发L3自动驾驶水平几无可能。”这不仅是WEY,更是所有智能驾驶从业者的痛苦之处。

“我们需要满足各种传感器,以及高精度地图信号的介入,现在连这个都满足不了。所以说我们经过一年多的开发,目前是没有找到一个能够满足自动驾驶,量产需求的一个控制器。”2017年的张凯被控制器的工程化问题所困扰,而在那时,不仅仅是控制器,感知模块,高精地图等等都被时代所局限。

但是3年以来,硬件的快速发展,让WEY在自动驾驶上获得了突飞猛进的跨越。2020年初CES 会上高通推出了Snapdragon Ride平台,这是高通公司首次针对智能汽车领域推出的可扩展的开放自动驾驶解决方案。

基于高通 Ride8540+9000 芯片打造的自动驾驶域控制器,该平台算力达到惊人的360TOPS,平均功耗只有 5.5TOPS/W。通过搭载两个标准大算力平台的升级方案,该智能驾驶平台算力可达 700+TOPS,为实现 L4/L5 级别或更复杂的全场景自动驾驶能力预留充足的硬件能力和算力冗余。WEY将在 2022 年推出的高端车型上率先搭载高通Snapdragon Ride 平台,应用到其智能驾驶系统当中。

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要知道目前小鹏P7搭载的英伟达Xavier计算平台算力为30TOPS。特斯拉的FSD算力则为144TOPS,作为依靠视觉感知的自动驾驶系统,其神经网络加速器(NNA)达到2100FPS(每秒传输帧数)。

不仅如此,对比采用X86架构的自动驾驶平台高达700瓦的功率,采用ARM架构的SnapdragonRide平台具有巨大的能效优势。此外均支持被动或风冷的散热设计,而不需要液冷装置,这样不仅极具经济效益,也具备更高的可靠性。

WEY不仅成为了中国第一个使用高通Snapdragon Ride平台作为智能驾驶控制器的车企,咖啡智驾更是全球第一个使用这一平台的智能驾驶系统,仅仅从这一点我们就能够看出WEY对硬件的强需求,以及软件积累上的优势。

虽然在国内,英伟达和德赛西威在软件和硬件上的合作成为了所有车企在智能驾驶上最优的选择,小鹏、蔚来也没有能够绕开,但是选择算力更强的高通的WEY显然更加具有突破性和创新性。

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就在1月9日,蔚来在成都发布了全新的轿车ET7,车顶上突出的激光雷达成为众人瞩目的焦点,首次搭载激光雷达的量产车,这一宣言成为了ET7最好的宣传,但在距离成都1651公里的保定,咖啡智驾已经采用了固态激光雷达,将咖啡智驾的感知力提升到了一个全新的高度。

和ET7上搭载的机械激光雷达不同的是,咖啡智驾搭载的德国Ibeo NEXT 4D固态激光雷达没有机械结构,采用艾迈斯半导体的垂直腔表面发射激光(VCSEL)技术,并将其作为核心组成部分,FLASH成像技术可生成高分辨率的3D点云数据,以实现可靠的目标探测。分辨率达到了惊人的0.05°*0.07°,为全球最高水平。

当大众、丰田、本田这些传统'汽车巨头'并没有量产甚至是使用固态激光雷达的计划,这也是目前绝大多数汽车品牌的现状。而目前和固态激光雷达有关联的车企,基本只存在于造车新势力、豪华品牌,甚至在豪华品牌的旗舰车型上才有出现。

与此同时,搭载更新后的毫米波雷达长距雷达可探测至最远300米的范围,当车辆行驶中,能够检测十字路口行人及车辆,并支持在十字路口紧急制动。不仅如此,该系统还支持高速公路、城市快速路等特定场景下可实现L3级自动驾驶功能,在WEY品牌上,该功能的实现甚至早于2021年下半年才正式配备在量产车型上梅赛德斯-奔驰S级。

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然而在咖啡智驾的设计中,这样的雷达不仅仅只有1个,整套系统中包括了包含8个毫米波雷达、8个摄像头、3个固态激光雷达、12个超声波雷达、高精地图及车与外部信息交互,可以说是目前智能驾驶中最强感知配置。

不愿意成为跟随者的WEY显然不仅要和小鹏、蔚来乃至特斯拉进入到同一跑道,更是要超越,成为智能驾驶的标杆。

全栈自研的底气

咖啡智驾并不是横空出世,其前身就是WEY研发已久的i-pilot系统。在研发这一系统时,WEY就决定要自主研发。除了传感器是采购供应商的产品以外,数据融合、智能决策,运动控制,AMI这些都由WEY自主研发设计,这其中还包括一块系统管理模块和系统监控模块。

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WEY咖啡智驾包括自动驾驶的软件系统、控制器和中间件系统,即除了 OS 和芯片,都采用自研方式。自动驾驶计算平台匹配不同价位的车型。算法软件方面,完成了 ACC、AEB 等传统领域功能和自动驾驶的感知、 融合、预测、规划、控制、决策等模块的工程化部署。

软件自研对于很多人来说可能并不觉得那么重要,因为硬件供应商会自带软件打包销售,输出的数据也是经过处理,直接能够使用,这条捷径也是很多车企所需要的,但是对于WEY来说,这并不是一条捷径。

如果软件和硬件不进行自研就非常容易和底层的硬件供应商强烈捆绑。当硬件供应商出现变动或者不可抗的原因断供,整个智能驾驶系统就会因为某个硬件而停摆。这显然不是WEY想要看到的。如果软件自研之后只需要做一些适配的工作,就能够快速更换使用。

更重要的是,如果不进行自研,很多know-how的基础就会被略过,在智能驾驶的算法设计中,如果直接用数据驱动去解决问题,不一定会解决这个问题,但是当你知道每个问题的规则之后,再用数据驱动去解决这个问题,用来增加解决问题的鲁棒性。

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从实际智能驾驶的结果来看,咖啡智能在大车同行、锥筒避让、限速行驶、过收费站等巡航难点场景方面,并且已经实现攻克,同时,围绕着路形变道、避障变道、多车变道、城市自主变道等变道场景,咖啡智驾也在进行开发。

而在这些场景落地的背后,体现的实则是一套自动驾驶系统的决策能力和学习能力,决策和学习能力。在这方面,咖啡智驾构建了5层结构的场景体系,其中每层结构各出一个维度单元组合成具体某一场景的切片,多个连续的切片构成连续的场景,通过扩展、添加每层结构中的维度单元以及对每个维度单元进行更细分的特征定义,组合出越来越多的场景切片,从而学习越来越多的新细分场景,最终通过简单响应动作熟练所有场景。

长城汽车智能驾驶总监甄龙豹也坦言:“我们的核心竞争力,就是超低的AI迭代成本以及超快的AI迭代速度。作为车辆规模达百万级的巨型玩家之一,WEY将会在数据成本及迭代速度的长跑比赛中,获得极大优势。”

最接近量产的智能驾驶

“飞机是可以自动驾驶的,为什么飞机可以自动驾驶呢?因为飞机上所有零部件是有三套的,这一套坏了有第二套可以用,第二套坏了可以用第三套。飞机对于成本的要求其实并没有那么高,但是它的冗余性是非常高的,飞机能自动驾驶的前提条件就是它有很多的冗余可以保证零事故或者零缺陷的。”

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2020年9月20日,在第二届全球未来出行大会上,时任英飞凌科技汽车电子事业部副总裁徐辉接受采访时表示出了智能驾驶落地的关键因素:冗余。

仅在中国市场,2020年报道的特斯拉疑似失控新闻就有10起。如此之高的“失控率”,无论是对比国内的新能源车企还是传统燃油车企,都可以说是“遥遥领先”。事实上,不仅是在中国市场,特斯拉在其“原产地”也备受诟病。

据外媒报道,在2020年美国《消费者报告》可靠性排名中,特斯拉位列倒数第二,而在J.D Power发布的2020年美国市场IQS初始质量调查中,特斯拉排名垫底。尽管已有权威报告证明特斯拉的失控问题并不是其主要责任,但消费者对特斯拉产生了信任危机已是不争的事实。

冗余设计由于成本问题,量产乘用车鲜有应用。不过,仍有一些冗余设计方案公布,比如博世自动驾驶团队提出的冗余设计方案,贯穿了实现自动驾驶的整个过程中的各个技术环节——环境感知,定位,决策规划、执行模块等均有冗余系统解决方案。

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冗余设计中, 最核心的还是决策冗余和执行冗余。因为这两处冗余直接决定车能否在关键时刻做出正确的反应。能不能做是执行冗余负责,正不正确则是决策冗余负责。

作为目前全世界最先进的自动驾驶谷歌Waymo自动驾驶系统也有最强的冗余设计,包括:电源、惯性测量系统、碰撞检测及规避系统、计算系统、制动系统、转向系统各个部分。不过WEY已经接近完美的冗余系统进行了再次的提升。

咖啡智驾的冗余系统共有6个部分包括感知冗余、控制器冗余、制动冗余、架构冗余、电源冗余和转向冗余。相比Waymo的冗余系统更加强化,特别是在Waymo都没有的架构冗余上,咖啡智驾设计了三条独立物理通讯链路,每条之间互不影响,互为支撑。信息传输安全同通过了ASIL((Automotive Safety Integration Level,汽车安全完整性等级)中的D最高等级。

当单一链路出现信号中断,系统可实现信息的无缝安全衔接,始终能够保证车辆的安全可控。

基于此链路,可实现10种软件逻辑控制通路,保证自动驾驶系统在失效模式下的可运行。

可实现30+种传感器的实时信息共享,最大程度的保障系统安全性和舒适性。

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ASIL等级决定了对系统安全性的要求,ASIL等级越高,对系统的安全性要求越高,为实现安全付出的代价越高,意味着硬件的诊断覆盖率越高,开发流程越严格,相应的开发成本增加、开发周期延长,技术要求严格。

不仅如此,自动驾驶感知冗余和定位冗余会产生诸多数据,这些数据的存储,计算,传输就成了大问题。在决策冗余时就需要考虑算力能否达标,然而,算力达标后也要考虑如何让系统平稳散热长久运转。

咖啡智驾在为了能够让驾驶员轻松喝咖啡就能够到达终点的背后,其实付出了百倍乃至万倍的艰辛。

智能驾驶时代领先者

25.7亿元、27.6亿元、31.8亿元、33.6亿元、17.4亿元和27.2亿元。

这是长城汽车从2014年到2019年投入的研发费用。目前其已经在全球建立了包括智能驾驶、智能网联、新能源及造型等八个研发中心和技术孵化实验室,并且成立毫末智行科技有限公司专攻L3智能驾驶系统。

咖啡智能并没有像其名字一样简单,感知,规划,决策,控制每一个层面,WEY都倾其所有,给与消费者最好的硬件和最强的软件。当最强硬件和最强软件相互结合,我们发现WEY其实在智能驾驶上已经不是我们认为的碌碌无为,而是脚踏实地得走了很远,确实所有的偏见都只能够用实际行动打破。

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所以说,无论是6个级别的多种冗余设置,还是全球首个4D固态激光雷达的应用,还是高通采用ARM架构算力超出特斯拉FSD 566TOPS的SnapdragonRide平台等等等等,WEY在打造咖啡智驾时的那种踏实、努力以及不及成本是背后所有努力和付出的最真实原因。

多个世界首创,首个采纳,背后体现的是WEY想要突破的信念以及想要改变、创新树立标杆的决心和信念。

更重要的是借助集团的优势资源于一身,率先都将在WEY品牌量产,从“概念”发布到实车,只用了三个月,没让消费者体验PPT的“精彩”,而直接能够在产品中进行实际的体验,这是WEY品牌的承诺和坚守。

 

责任编辑: 4114RWL

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