高級別自動駕駛正成為一種可購買的能力。但要實現百萬量級的規模化生產,自動駕駛仍需邁過安全這道坎,像過去百年所有車企要面臨的共同課題一樣。
近日,長城汽車發布了咖啡智能2.0版本,由GEEP電子電氣架構和線控底盤作為基石,實現智能化的座艙、駕駛、服務升級,從而由感知智能正式步入認知智能。長城計劃至2025年高階自動駕駛前裝滲透率將達到40%以上,這就意味著屆時將有至少160萬輛/年達到L3級及以上高級自動駕駛能力的長城汽車跑在全球各地的大街小巷。
堅持自研核心技術
在新賽道的競爭中,中國品牌決定不再假手他人。
在此次發布會上,長城系統展示了其自研的智能線控底盤、集中式電子電氣架構以及高算力平臺等自動駕駛時代的核心技術。此外,長城宣布已形成座艙操作系統、語音、地圖/導航和視覺算法等全鏈路軟件自研能力。
線控底盤的核心在于轉向和制動這兩大關鍵執行單元人機解耦,決策信號從人力傳動變為電訊號指揮,車輛可在駕駛員指令錯誤時自主判斷,是高級別自動駕駛中事故責任歸屬于車輛的物理基礎。
在線控底盤之上的集中式電子電氣架構架構是高級別自動駕駛感知決策的神經網絡,各個執行機構不再“各自為政”,而是將信息匯總至“大腦”處,融合考慮給出最優解。
高算力平臺則決定著汽車“大腦”的智商夠不夠;與優質的算法軟件相結合,為智能汽車注入“靈魂”。
事實上,無論是線控底盤、算力平臺、座艙系統甚至軟硬全包的全套自動駕駛解決方案現在都有供應商提供。為何還要投入人力物力自研?
安全仍是首要原因。人機解耦之后,自動駕駛車輛的感知、決策、執行過程不僅對駕駛者是不透明的“黑盒”,甚至對責任主體主機廠來說都是透明度不高的“灰盒”,如何“蒙眼”負責安全?對核心技術掌握的程度越深,自動駕駛的決策過程對主機廠來說就越透明,產品設計好控制,出問題后可追溯。
另一方面則是品牌歸屬的問題。隨著電驅系統技術日益成熟,當智能駕駛的底層架構由零部件供應商提供,中層系統由軟件供應商打造,上層應用嫁接互聯網巨頭生態體系后,智能汽車便成了“忒修斯之船”,主機廠的品牌價值和利潤占比將倍受挑戰。
長城自動駕駛技術的成色
不過,長城自研的核心技術成色幾何?
將于2023年投產的長城線控底盤實現了1個大腦協調轉向、制動、換擋、油門、懸掛五大系統,對車輛前后左右上下6個自由度運動控制。其中,制動響應時間由430ms減少至80ms,60公里時速下的制動距離減少了2.9;制動回收率提升,續航里程提升超20%;傳動比9-16動態可調。
控制底盤的“長城牌”電子電氣架構GEEP4.0采用中央計算,智能座艙及高階自動駕駛三個計算平臺,控制左、前、右三個車身集成執行單元的結構。其中,中央計算跨域整合了車身、網關、空調、動力/底盤控制及ADAS功能,由長城技術中心自主研發;L3&L4級自動駕駛和智能座艙計算平臺則分別出自長城旗下子公司毫末智行、仙豆科技。
相比3.0版本,GEEF 4.0架構的ECU減少了40個,線束長度減少了260米,減重2公斤,釋放了更多的車內空間。值得一提的是,被普遍認為EEA架構先進的特斯拉Model 3線束長度為1.5千米。GEEP 4.0在適應燃油、混動、純電多動力車型、關聯配置更為豐富的情況下,線束長度較之Model 3更短。據悉,,GEEP4.0架構將于2022年落地。基于中央大腦的GEEP5.0架構已經立項開發,預計在2024搭載車型量產。
長城自研的自動駕駛的計算平臺小魔盒ICU目前即將量產3.0版本,采用高通驍龍8155芯片算力能夠達到360萬次/秒,比特斯拉HW3.0芯片高出2.5倍,并可通過板間級聯方式可持續升級至1440萬次/秒。同時,ICU3.0最高可自持6路千兆以太網,接入高清攝像頭、毫米波雷達和固態激光雷達,滿足當前L3以及后續L4/L5等全場景自動駕駛功能的實現。
搭載ICU3.0的產品將搭載在WEY品牌產品上于2022年正式上市。值得一提的是,其所采用的固態激光雷達也是毫末智行的產品,最長探測范圍可達250米,功率僅為15瓦,7.5MB/S的數據量遠小于目前攝像頭和毫米波雷達產生的數據量。
與ICU3.0并行,長城旗下高端智能電動品牌沙龍的首款產品,將應用華為的MDC技能駕駛生態,由自動駕駛公司Momenta匹配相關自動駕駛算法。長城官方表示,沙龍選擇引入華為智能駕駛計算平臺是速度、時間和性價比綜合考量的結果,同時還可與毫末智行形成內部競合。
率先展開預期功能安全測試
在傳統燃油車時代,中國車企與國際巨頭之間的差距,一方面在于核心技術的儲備,另一方面則在于驗證標準不足,體系不健全。近年來,隨著中國車企大舉投入建設部件和整車的驗證實驗室及場地,產品標定一致性和質量都大幅提升,也進一步助推了中國品牌向上發展。
在智能汽車和自動駕駛時代,中國車企不能再落下驗證這一步。
歐洲車企早在2005年便共同制定了ASPICE(汽車軟件過程改進及能力評定),用以指導車載軟件開發流程,改善軟件質量;針對汽車電子電氣系統失效風險制定的國標ISO26262在2011年發布;針對自動駕駛汽車行為安全的ISO21448《道路車輛預期功能安全》標準在2018年啟動制定工作,目前仍在不斷完善過程中。
長城表示,GEEP4.0架構最高可滿足ASILD功能安全需求,同時還建立了符合ISO26262的功能安全開發流程,覆蓋整車所有電子架構功能和系統。與此同時,長城正依據ISO21448探索制定自己的自動駕駛預期功能安全標準。
長城工程師告訴記者,根據中國、德國以及美國的交通事故數據庫,長城可推算制定出一定的預期功能安全標準。例如人類駕駛員在1萬公里出現一次事故,則希望自動駕駛系統出現事故的頻率等于甚至高于10萬公里。
以此為標準,長城已布置了100輛裝有激光雷達、毫米波雷達及攝像頭等傳感器的測試車輛在全國各地不分晝夜的進行道路場景收集。與此同時,長城建立了HWA硬件在環仿真系統,將實車收集的現實路況場景拆散為要素,由仿真系統重新排列組合,從而組成全新的場景進行系統的仿真測試。
目前,長城的自動駕駛系統已進行了6300萬公里的測試,其中包括99%的仿真測試和1%的道路實測。其中,單車型測試里程超過100萬公里,有效場景數量超過10萬個,問題修復率達100%。
值得一提的是,長城是國內率先進行預期功能安全驗證的車企,起因則是由于寶馬集團與長城汽車合作光束汽車時,對其提出了進行預期功能安全驗證的要求。
長城在自動駕駛領域的一系列投入不僅是基于安全,亦是為了領跑。“中國汽車品牌的機會,只有一次。”長城集團董事長魏建軍在發布會現場強調:“中國汽車品牌,要想實現真正意義上的超越,只有在這三至五年的時間里,快速放大優勢,才有可能在新能源和智能化這個新賽道上領跑。”(記者 朱世耘)