長城汽車智能駕駛331戰(zhàn)略詳情曝光
2020年,是長城汽車秀肌肉的一年。在兵家必爭的智能駕駛方面,長城汽車趕在2020年倒數(shù)第二天,發(fā)布了它們的智能駕駛升級戰(zhàn)略。
2020年12月30日,長城汽車召開智能駕駛戰(zhàn)略升級發(fā)布會。會上,長城汽車宣布,2021年,將實現(xiàn)中國首個全車冗余的L3級能力自動駕駛、中國首個配置激光雷達的自動駕駛、具有NOH(Navigation On Highwaypilot,“高速自動領(lǐng)航輔助駕駛”)能力的自動駕駛。
這只是此次發(fā)布的咖啡智駕“331戰(zhàn)略”的第一年目標。 這次發(fā)布會的最大亮點在于,L3級能力自動駕駛?cè)嚾哂嘣O(shè)計。
冗余最早是飛機常用的技術(shù)術(shù)語,指的是飛機的電子控制系統(tǒng)均進行了安全備份,防止一套系統(tǒng)突然壞掉,影響飛機的正常運行。這也成為飛機是目前最安全的交通工具的原因之一。
同理,高級別自動駕駛的實現(xiàn)也是需要冗余設(shè)計。冗余結(jié)構(gòu)的設(shè)計雖然帶來的更好的安全性,卻也額外增加了倍數(shù)成本。 正是由于冗余設(shè)計的成本極高,量產(chǎn)乘用車鮮有應(yīng)用,全車冗余更是極為罕見。 此外,長城汽車在自動駕駛領(lǐng)域,又增加了兩個重要合作伙伴——高通、華為,并與之簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,在車載智能芯片、高算力智能駕駛計算平臺方面展開深度合作。
16大冗余,確保真正安全 長城的自動駕駛?cè)嚾哂喽俭w現(xiàn)在哪里? 長城的全車冗余設(shè)計主要體現(xiàn)在6個方面,分別為感知冗余、控制器冗余、制動冗余、架構(gòu)冗余、電源冗余和轉(zhuǎn)向冗余。通過打造全球首款真正自動駕駛?cè)哂嗔慨a(chǎn)平臺,實現(xiàn)全車無死角安全覆蓋。 長城汽車智能駕駛總監(jiān)甄龍豹介紹道,長城自動駕駛安全方面,采用的是航空級別的安全理念。
(1)多源異構(gòu)傳感器架構(gòu)提供感知冗余 在感知方面,長城為整車建立了全方位360°雙倍無死角覆蓋的傳感器配置方案,包含8個毫米波雷達、8個攝像頭、3個固態(tài)激光雷達、12個超聲波雷達、高精地圖及車與外部信息交互。
這些組成了可量產(chǎn)最強的前部三重冗余,由激光雷達、毫米波雷達、攝像頭組成的多源異構(gòu)傳感器架構(gòu)可以有效保證針對目標、車道線、道路邊界的多重冗余感知。 之所以采用多源異構(gòu)傳感器,主要是為了彌補不同傳感器劣勢,例如毫米波雷達針對遠距離靜態(tài)目標的感知存在天然劣勢,采用激光雷達可以有效彌補這個缺陷,同時激光雷達也可以有效彌補攝像頭在夜晚、光線變化等特殊場景下感知跳變、受限的問題。
甄龍豹表示,相對于僅采用毫米波雷達、攝像頭組成的融合傳感器,長城的設(shè)計使安全性提升了1倍以上。 為了達到最佳效果,長城特意與德國IBEO公司合作定制了激光雷達。據(jù)甄龍豹介紹,這款激光雷達是全球第一款能夠真正量產(chǎn)的車規(guī)級高性能、全固態(tài)激光雷達。 這款固態(tài)激光雷達采用FLASH技術(shù)方案和快閃原理,可在1s內(nèi)向探測區(qū)域發(fā)射256000個點,再由高靈敏度的接收器進行接收,來完成對周圍環(huán)境圖像的繪制。
這款固態(tài)激光雷達角分辨率達到0.05°*0.07°,是全球最高水平,比目前市場上普通無人車所采用的機械式激光雷達性能提高了5倍。 換句話說,采用這款純固態(tài)激光雷達,長城的自動駕駛系統(tǒng)可以在130米遠的地方,輕松發(fā)現(xiàn)散落在地面上的輪胎、修路用的雪糕筒,從而為決策規(guī)劃贏得至少4秒鐘。 不要小瞧這4秒鐘,它可以使車輛可以輕松完成換道避讓。
此外,這款激光雷達距離分辨率高達0.05米,可有效彌補攝像頭縱向距離誤差大的缺陷。同時這款激光雷達除微小目標外,還可以感知車輛、行人、車道線等物體,這可以更精確的進行橫縱向控制,從而給駕乘者帶來更舒適的體驗。
(2)雙控制器方案做到控制器冗余 在控制器方面,長城為自動駕駛系統(tǒng)設(shè)計了一系列不同等級的控制器。在高級別自動駕駛系統(tǒng)中長城均采用了雙控制器方案,可以做到全時守護,兩套控制器全時運轉(zhuǎn)、互相監(jiān)督、互為備份。 當一個控制器發(fā)生故障,另一個控制器可以無間斷接管車輛,最短接管時間僅需20毫秒,從而做到系統(tǒng)的安全冗余。 做到這一點,還要得益于高通芯片。
高通方案為高級別自動駕駛系統(tǒng)打造的域控制器,這個控制器基于Qualcomm Ride8540+9000芯片打造,Snapdragon Ride芯片采用了7nm的生產(chǎn)工藝,采用不同驍龍汽車SOC加上加速器的組合方式。 SOC采用了可擴展且模塊化的高性能異構(gòu)多核CPU、高能效的AI與計算機視覺引擎,以及業(yè)界領(lǐng)先的GPU可實現(xiàn)每秒360TOPS(360萬億次/秒)的運算性能。
這可以有效支持AI視覺所需大算力,同時其功耗僅65W。 此外,該計算平臺也可提供升級方案,搭載兩個標準大算力平臺,算力可達到700+TOPS。
(3)雙通訊和雙電源做到架構(gòu)冗余 為配合高級別自動駕駛的雙控制器方案,長城特別設(shè)計了雙通訊和雙電源的冗余方案。 雙通訊架構(gòu)方面,長城設(shè)計了三條獨立物理通訊鏈路,每條之間互不影響,互為支撐,同時可以在系統(tǒng)正常運行過程中,針對不同信號進行實時校驗,從而提升信息傳輸?shù)陌踩燃壷磷罡叩腁SILD等級。
另外,當單一鏈路出現(xiàn)信號中斷,系統(tǒng)可實現(xiàn)信息的無縫安全銜接,始終能夠保證車輛的安全可控,同時基于此鏈路,可實現(xiàn)10種軟件邏輯控制通路,保證自動駕駛系統(tǒng)在失效模式下的可運行。 基于此,鏈路設(shè)計還可以實現(xiàn)30+種傳感器的實時信息共享,最大程度的保障系統(tǒng)安全性和舒適性。
(4)雙電源供應(yīng)、雙回路保障電源冗余
長城在雙電源冗余方案中采用了雙電源供應(yīng)、雙回路設(shè)計:兩套電網(wǎng)之間搭載高安全的隔離器可在500微妙內(nèi)實現(xiàn)通斷來隔離電網(wǎng)故障,始終能夠保證有一路完整回路可用,從而支撐執(zhí)行系統(tǒng)安全降級動作。 而且如果主電網(wǎng)失效,備份電網(wǎng)可保證系統(tǒng)5分鐘的失效運行時間,遠高于目前法規(guī)要求的10s。
(5)兩套制動單元獨立運行達到制動冗余
在自動駕駛的執(zhí)行系統(tǒng)方面,長城采用了ESP和IBOOSTER兩套獨立的電子制動控制單元。這兩套系統(tǒng)獨立運行,進行全時運行模式信息共享,具備全場景的失效運行覆蓋。 這套冗余系統(tǒng)可在單一硬件失效后,依然提供最大-10m/s2的制動能力來維持制動控制的穩(wěn)定性,支持全能力覆蓋。 此外,長城還做到了全速域的覆蓋,可覆蓋速度范圍0-120km/h。
(6)第三代蜂巢轉(zhuǎn)向提供轉(zhuǎn)向冗余 在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面,長城采用蜂巢轉(zhuǎn)向提供的的第三代智能轉(zhuǎn)向器產(chǎn)品。該產(chǎn)品具備雙繞組電機、雙電機位置傳感器、雙CPU、雙控制器,在任何單一硬件電路故障,依然可實現(xiàn)50%助力輸出。 因此,不論在前行、轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或倒車時,均可進行轉(zhuǎn)向能力冗余,做到了全場景覆蓋。 據(jù)甄龍豹介紹,這款轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是全球首款支持全冗余的智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)!把b配了這款智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng),使我們在自動駕駛?cè)哂嗫刂破脚_方面,至少領(lǐng)先競爭對手一年時間!
為了做到全系統(tǒng)的安全,長城進行了全鏈路的安全冗余設(shè)計,如一些基礎(chǔ)附件,如輪速傳感器、IMU等全部是冗余的,甚至連危險報警燈,長城都做了冗余。 這些全部組合在一起,可以實現(xiàn)高速和城市快速路的全場景功能覆蓋。 甄龍豹介紹說,他們已經(jīng)攻克了國外頭部自動駕駛玩家也難以攻克的諸多場景,不僅可以完成避障變道、多車變道、城市自主變道等功能開發(fā),同時在大車同行、錐筒避讓等難點場景取得突破。 長城汽車智能駕駛錐筒避讓功能
長城汽車智能駕駛大車同行功能 2推出咖啡智駕“331戰(zhàn)略” 基于這些技術(shù)儲備和研發(fā),長城在自動駕駛領(lǐng)域提出了咖啡智駕“331戰(zhàn)略”。 “331戰(zhàn)略”是指,用時3年成為智能駕駛領(lǐng)導(dǎo)者:實現(xiàn)用戶規(guī)模第一,用戶體驗第一,場景覆蓋第一的3個第一。 長城汽車將這一戰(zhàn)略分解到每一年。
2021年,長城將實現(xiàn)中國首個全車冗余的L3級能力智能駕駛;中國首個配備激光雷達的智能駕駛;具有NOH能力的自動駕駛;到2022年,長城汽車要成為中國輔助自動駕駛用戶量最多、中國最大算力計算平臺的智能駕駛、中國首個復(fù)合場景達到L4級能力的智能駕駛的車企;到2023年,長城要實現(xiàn)中國場景覆蓋最多的L4級智能駕駛。
據(jù)長城汽車智能駕駛負責人張凱介紹,之所以稱為“咖啡智能”,是因為長城的終極目標是可以讓駕駛員在自動駕駛的車上,能夠安心享用一杯咖啡。 為了使迭代速度更快,長城智能駕駛領(lǐng)域技術(shù)全棧自研。 長城不僅自研了自動駕駛軟件系統(tǒng),自動駕駛控制器和中間件系統(tǒng)我們也采用了自研模式。可以說,除了OS和芯片,長城全都自己做了。
在底層硬件方面,長城自研了一系列的自動駕駛計算平臺,來匹配不同價位的車型。長城有超高算力的自動駕駛計算平臺,采用高通芯片來打造行業(yè)最高算力的計算平臺。同時長城也考慮了成本和算力平衡的自動駕駛計算平臺,使購買低價位車型的用戶,也能享受到自動駕駛的樂趣。 在中間件方面,2018年初,長城就開始著手基于AP軟件進行中間件系統(tǒng)的研發(fā)。 用張凱的話說,長城是國內(nèi)最早進行AP軟件研發(fā)的車企。 中間件是自動駕駛軟件中非常重要的一個環(huán)節(jié),直接關(guān)系到自動駕駛軟件在控制器上運行的效率和效果。 “中間件系統(tǒng)可對自動駕駛軟件進行必要的監(jiān)控和實時診斷,同時也能夠使域控制器芯片的算力得到更好的發(fā)揮!
在自動駕駛軟件方面,長城完成了ACC/AEB等傳統(tǒng)ADAS領(lǐng)域的功能。在高級別的自動駕駛駕駛領(lǐng)域,長城還完成了自動駕駛感知、融合、預(yù)測、規(guī)劃決策軟件的工程化的部署,并已經(jīng)進行了上千萬公里的道路測試。
在數(shù)據(jù)閉環(huán)方面,通過對數(shù)據(jù)的挖掘,長城能夠快速找到對應(yīng)的場景,并快速優(yōu)化算法的性能參數(shù),使自動駕駛功能的表現(xiàn)更符合用戶的使用習慣。目前,基于長城所有計算平臺都已經(jīng)實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的實時處理和回傳。
根據(jù)規(guī)劃,咖啡智駕將會優(yōu)先搭載在WEY品牌旗艦車型之上新車將會在2021年初發(fā)布。2021年,長城汽車WEY品牌將會全面搭載咖啡智駕。 310年自動駕駛積累和沉淀
有提出這樣戰(zhàn)略的底氣,源于長城汽車在智能駕駛領(lǐng)域十年積累和沉淀。 長城汽車自2009年便開始了智能駕駛技術(shù)的研究,并于2015年首次對外展示了L3級智能駕駛技術(shù)。2016年,長城汽車車隊在中國智能車未來挑戰(zhàn)賽中斬獲了冠軍 。2019年10月數(shù)博會上,長城汽車展示了L4級別城市智能駕駛、5G遠程無人駕駛、全自動代客泊車等智能駕駛“黑科技”。
2020年7月,長城發(fā)布智能化品牌“咖啡智能”,涵蓋智能座艙、智能駕駛、全新電子電器架構(gòu),是面向未來出行的智能系統(tǒng)。長城將其作為驅(qū)動長城汽車從中國汽車企業(yè)向全球化出行科技出行公司轉(zhuǎn)型的數(shù)字引擎。 2020年10月4日,搭載毫末智行L4級智能駕駛系統(tǒng)的長城哈弗H9與中國越野賽一線頂級車手鹿丙龍內(nèi)蒙古阿拉善盟進行沙漠“人車大戰(zhàn)”。
目前,長城汽車已有超過45%車型搭載L2級智能駕駛技術(shù)。 可以看到,長城汽車咖啡智駕無論在安全保障、用戶的使用場景,還是用戶體驗方面,都致力于為用戶提供最好的體驗,力圖成為最具競爭力的智能駕駛解決方案。
3年時間里,長城能否成為自動駕駛的領(lǐng)導(dǎo)者,我們拭目以待。(完)
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