奥迪中国底盘研发部总监:奥迪智能网联的本土化发展

自动驾驶技术其实是一个关于OEM、基础设施和政策的综合话题。

2017年6月21日-22日,由中国安全产业协会、TIAA车载信息服务产业应用联盟与车云网共同主办的2017年中国安全产业峰会暨首届交通安全产业论坛在北京召开。本文整理自奥迪中国研发中心底盘研发部总监Dr. Stefan Greiner在会上发表的演讲和车云的专访。Dr. Stefan Greiner认为至少还需要5年可能真正使用成熟的激光雷达。在本土化方面,奥迪专门针对中国市场建立了团队,并已经开始与包括百度在内的本土公司进行合作。

奥迪中国研发中心底盘研发部总监Dr. Stefan Greiner奥迪中国研发中心底盘研发部总监Dr. Stefan Greiner

大家下午好!基本上我今天要讲的是关于技术传感器来实现自动驾驶。我会谈一谈关于架构、关于安全考量。首先我先简要地介绍一下自动驾驶,然后介绍一下它的基本技术,然后再讲它的下一步我们要怎么做。

自动驾驶的意义

在过去的一两年我们看到自动驾驶的话题在很多的报纸和会议上讨论,那么它到底是什么意义、什么意思?我们对于自动驾驶分为了五个层级。现在我们是站在第二层级和第三层级之间,就是第一层和第二层在道路上已经完成了。我们的奥迪A8新的车型已经可以进行拥堵辅助驾驶。

但是如果说一旦传统汽车和自动驾驶技术汽车同时都在路上的时候,它们怎么样交互、怎么样相互影响?另外,厂商不可能独立做到这样,他们不可能自己开发技术,也需要有供应商。所以说对于基础设施同样有很大的要求,而且要有连贯性。另外一方面我们也希望法律法规能跟得上,所以现在第三、第四、第五级别的自动驾驶在中国是不被允许的,只有法规跟上了之后,技术才能够真正的让车上路。

另外一方面,如果我们看一下人们对自动驾驶的接受程度,中国有87%的人其实是希望在汽车内有自动驾驶的技术配备。自动驾驶可以促成很多新的业务模式,相当于给人们一天第25个小时,在车里的时间更有效,甚至做其他的事情,也可以给人们提供舒适感。而且,有这么多的传感器在你的周围,你还可以做预测,关于安全它用了很多的技术,所以我们肯定自动驾驶能够减少事故的发生。

车载传感技术的本土应用

我们真正需要的除了基础设施方面还有车载方面。车载方面我们需要传感器,我们需要知道车周围的环境。万一有问题发生的时候,比如说路被阻塞或有路障,我们要靠传感器来了解我们周围的环境。所有这些传感器,高精地图、汽车和基础设施之间的通信都是非常重要的,包括之后传感器信息的融合、大数据分析以及人工智能。我们在机器学习的情况下,还是需要人进行相关的参与。到第四、第五级,软件系统太庞大,在更高的层级我们就需要人工智能的介入。

对于自动驾驶来讲,什么样的传感器是最好的呢?首先我们并不是说只有一个传感器,现在有摄像头,以及前车雷达、后车雷达、长距离雷达、短距离雷达,甚至激光雷达等等。也就是说当一个传感器在盲区的时候,其他的传感器能够同样发挥有效的工作,整个系统才能更有序的运行起来。

而在中国,跟美国和欧洲相比有很多的挑战。基本典型的状况就是在美国路都很宽也很长,交通都很规范,车速适中、高速行车,120英里/每小时的规则很清晰。但是在中国,我们发现有很大的不同,有一些地区的道路很好,有一些地区的道路很差,基本的车速都很低,而且很多人不注意交通规则。

起初,奥迪其实并没有针对全球某一个市场去做专门的研发,依然是在全球范围内做整体的规划。但是很显然,中国的路况条件有些与众不同。除了高速的限速不同,比如大马路上倒车、机动车道上穿行的自行车、加塞儿,我们称之为“Cut-in”的现象,而在德国像未保持足够的车距是违法的。所以,原本由欧洲人按照欧洲驾驶逻辑制造出来的欧洲自动驾驶系统,进入中国就需要入乡随俗了。

在整个系统中,从感知层、决策层再到执行层,软件层面的优化自然是我们主机厂本身最为看重的,而硬件层面的传感器依然要靠零部件供应商的采购。而本土的供应商无疑会对于当地的情况会更加了解,所以与当地供应商的合作对于整个系统的训练和优化是更有意义的。奥迪目前也专门针对中国市场建立了团队,并已经开始与包括百度在内的本土公司进行合作。

激光雷达是未来发展方向

正像之前提到的,在中国车与车之间的距离非常近,所以对于车身四周的监测就更加重要。在最新的奥迪A8上,车上配备的激光雷达已经能够具备识别车身侧面车辆的功能。而有了它的支持,在侧面有车辆靠近的时候,也许系统就可以鸣笛提醒侧车或向相反方向轻微移动等等,但前提当然先要了解到周围的车况。

人们一直说激光雷达,这当然是一个很好的设备,而且是电子的。激光扫描获取的图像可以判断出前方也许是个什么障碍物,但是机器本身是无法判断的,它必须要通过学习的过程来整合不同的数据,来结合人工智能得到这个结论。比方说,我们可能有测试车,Google汽车它把传感器绑在它的顶上。汽车车身有很多的盲点,如果只有一个扫描器、一个摄像头的话会有很多的盲点,而且探测距离和区域也有限。所以如果要有一个全方位对车周边情况信息的掌握,就必须在车顶上装一个360度扫描器的摄像头,这样的话才能够避免所有的盲区、全面掌握车周的情况。

对我们来讲,所有的机械性的东西早晚都会成为一个问题,这是我们的经验。所以对于传统的扫描设备,可能有10-15年的周期,在周期之后机械性的配件就会带来很多的问题,但是电子化的设备就没有这个问题。在激光雷达领域,目前我们基于成本的考虑还没有办法批量的进行生产,激光技术现在也还没有办法支撑我们做一个便宜、周期又长的一个设备。所以我们现在还没有一个完全最优的设备方案,但是它确实是一个未来的方向。至于说何时可以真正使用成熟的激光雷达,我们认为至少还需要5年的时间。

那么V2X技术呢?让车与车、车与基础设施之间交流,大家的信息都做到共享。但是目前仅仅靠V2X技术是无法及时判断出旁边有车辆突然靠近你的,除非大家都在高度自动驾驶统一控制的车队中,况且V2X需要每辆车都装配相应的设备。但其实更重要的问题是,当车辆在自动驾驶的过程中,人类是不是有能力对突发事件做出反应?比如驾驶员疾病突发,这时候自动驾驶的进入更加重要,比如车内会有健康监测的装置,这也已经不是什么黑科技了。像这种情况,就不是只靠V2X就可以做的了,所以车上的传感器同样重要。

而谈到V2X,许多人会提到5G网络的传输标准。目前比较公认的是,直到2025年之后才会出现真正适合商用技术稳定的5G产品,而5G的传输速度是V2X的基础。而且即使4G已经几乎普及的今天,大城市之间的区域仍然没有覆盖完全。5G基站同样会面临这个问题,城市之间的地方会让我们失去V2X信号,这远比丢失4G有更大的安全隐患。

OEM、基础设施和政策的综合命题

对于奥迪来讲,我们从2009年开始就关注自动驾驶的研究和开发了,我们做了很多的测试车,而且仍然在不断的推进。今年我们推出了全新A8,有三项主要的自动驾驶功能,尤其是堵车时的辅助驾驶功能,速度大概是在每小时6公里。而如果说堵车的情况消失了,你的速度已经超过每小时6公里的话,汽车会给你一个提示,你就要开始接过驾驶盘。

全新A8预计将在明年进入中国,但由于政策的问题,进入中国的A8上将不会出现完全的L3自动驾驶系统。因为中国目前的法规还不允许L3或以上级别的系统出现,或者简单来说,国内并不允许驾驶员双手离开方向盘。而在德国,因为自动驾驶技术的发展,相关的法律法规已经做出了调整。但是,这可能也是仅有的不同了。全新A8来到中国之后,一切的功能都将保留,只是需要将手放到方向盘上,但也只是象征性的“放”上。一旦国内的法律允许之后,将会带来全套的系统。

另外,像刚才提到的V2X技术,除了5G还有DSRC的通信标准。它是利用了WiFi技术,可以说将汽车、基础设施当作了移动WiFi基站,传输范围更大、信号衰弱小。DSRC与5G技术各有各的利弊,但究竟使用哪种标准更多的关乎政府的政策法规。因为标准的使用更重要的是统一,不仅是中国各个省之间,甚至各个国家之间,只有统一了标准才能真正提高V2X的实用性。

所以除了上文提到的,我们也说自动驾驶技术其实是一个关于OEM、基础设施和政策的综合话题。在未来我们希望通过自动驾驶技术的辅助,让大家能够更好的享受驾驶的乐趣。

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