长城汽车智能驾驶331战略曝光

长城汽车智能驾驶331战略曝光

2020年,是长城汽车秀肌肉的一年。在兵家必争的智能驾驶方面,长城汽车赶在2020年倒数第二天,发布了它们的智能驾驶升级战略。

2020年12月30日,长城汽车召开智能驾驶战略升级发布会。会上,长城汽车宣布,2021年,将实现中国首个全车冗余的L3级能力自动驾驶、中国首个配置激光雷达的自动驾驶、具有NOH(Navigation On Highwaypilot,“高速自动领航辅助驾驶”)能力的自动驾驶。

这只是此次发布的咖啡智驾“331战略”的第一年目标。

这次发布会的最大亮点在于,L3级能力自动驾驶全车冗余设计。

冗余最早是飞机常用的技术术语,指的是飞机的电子控制系统均进行了安全备份,防止一套系统突然坏掉,影响飞机的正常运行。这也成为飞机是目前最安全的交通工具的原因之一。

同理,高级别自动驾驶的实现也是需要冗余设计。冗余结构的设计虽然带来的更好的安全性,却也额外增加了倍数成本。

正是由于冗余设计的成本极高,量产乘用车鲜有应用,全车冗余更是极为罕见。

此外,长城汽车在自动驾驶领域,又增加了两个重要合作伙伴——高通、华为,并与之签署战略合作协议,在车载智能芯片、高算力智能驾驶计算平台方面展开深度合作。

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6大冗余,确保真正安全

长城的自动驾驶全车冗余都体现在哪里?

长城的全车冗余设计主要体现在6个方面,分别为感知冗余、控制器冗余、制动冗余、架构冗余、电源冗余和转向冗余。通过打造全球首款真正自动驾驶全冗余量产平台,实现全车无死角安全覆盖。

长城汽车智能驾驶总监甄龙豹介绍道,长城自动驾驶安全方面,采用的是航空级别的安全理念。

长城汽车智能驾驶331战略曝光

长城汽车智能驾驶总监甄龙豹

(1)多源异构传感器架构提供感知冗余

在感知方面,长城为整车建立了全方位360°双倍无死角覆盖的传感器配置方案,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。这些组成了可量产最强的前部三重冗余,由激光雷达、毫米波雷达、摄像头组成的多源异构传感器架构可以有效保证针对目标、车道线、道路边界的多重冗余感知。

之所以采用多源异构传感器,主要是为了弥补不同传感器劣势,例如毫米波雷达针对远距离静态目标的感知存在天然劣势,采用激光雷达可以有效弥补这个缺陷,同时激光雷达也可以有效弥补摄像头在夜晚、光线变化等特殊场景下感知跳变、受限的问题。

甄龙豹表示,相对于仅采用毫米波雷达、摄像头组成的融合传感器,长城的设计使安全性提升了1倍以上。

为了达到最佳效果,长城特意与德国IBEO公司合作定制了激光雷达。据甄龙豹介绍,这款激光雷达是全球第一款能够真正量产的车规级高性能、全固态激光雷达。

这款固态激光雷达采用FLASH技术方案和快闪原理,可在1s内向探测区域发射256000个点,再由高灵敏度的接收器进行接收,来完成对周围环境图像的绘制。

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全球首款能够真正量产的车规级高性能、全固态激光雷达

这款固态激光雷达角分辨率达到0.05°*0.07°,是全球最高水平,比目前市场上普通无人车所采用的机械式激光雷达性能提高了5倍。

换句话说,采用这款纯固态激光雷达,长城的自动驾驶系统可以在130米远的地方,轻松发现散落在地面上的轮胎、修路用的雪糕筒,从而为决策规划赢得至少4秒钟。

不要小瞧这4秒钟,它可以使车辆可以轻松完成换道避让。

此外,这款激光雷达距离分辨率高达0.05米,可有效弥补摄像头纵向距离误差大的缺陷。同时这款激光雷达除微小目标外,还可以感知车辆、行人、车道线等物体,这可以更精确的进行横纵向控制,从而给驾乘者带来更舒适的体验。

(2)双控制器方案做到控制器冗余

在控制器方面,长城为自动驾驶系统设计了一系列不同等级的控制器。在高级别自动驾驶系统中长城均采用了双控制器方案,可以做到全时守护,两套控制器全时运转、互相监督、互为备份。

当一个控制器发生故障,另一个控制器可以无间断接管车辆,最短接管时间仅需20毫秒,从而做到系统的安全冗余。

做到这一点,还要得益于高通芯片。高通方案为高级别自动驾驶系统打造的域控制器,这个控制器基于Qualcomm Ride8540+9000芯片打造,Snapdragon Ride芯片采用了7nm的生产工艺,采用不同骁龙汽车SOC加上加速器的组合方式。

SOC采用了可扩展且模块化的高性能异构多核CPU、高能效的AI与计算机视觉引擎,以及业界领先的GPU可实现每秒360TOPS(360万亿次/秒)的运算性能。

这可以有效支持AI视觉所需大算力,同时其功耗仅65W。

此外,该计算平台也可提供升级方案,搭载两个标准大算力平台,算力可达到700+TOPS。

(3)双通讯和双电源做到架构冗余

为配合高级别自动驾驶的双控制器方案,长城特别设计了双通讯和双电源的冗余方案。

双通讯架构方面,长城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,同时可以在系统正常运行过程中,针对不同信号进行实时校验,从而提升信息传输的安全等级至最高的ASILD等级。

另外,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,同时基于此链路,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。

基于此,链路设计还可以实现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。

(4)双电源供应、双回路保障电源冗余

长城在双电源冗余方案中采用了双电源供应、双回路设计:两套电网之间搭载高安全的隔离器可在500微妙内实现通断来隔离电网故障,始终能够保证有一路完整回路可用,从而支撑执行系统安全降级动作。

而且如果主电网失效,备份电网可保证系统5分钟的失效运行时间,远高于目前法规要求的10s。

(5)两套制动单元独立运行达到制动冗余

在自动驾驶的执行系统方面,长城采用了ESP和IBOOSTER两套独立的电子制动控制单元。这两套系统独立运行,进行全时运行模式信息共享,具备全场景的失效运行覆盖。

这套冗余系统可在单一硬件失效后,依然提供最大-10m/s2的制动能力来维持制动控制的稳定性,支持全能力覆盖。

此外,长城还做到了全速域的覆盖,可覆盖速度范围0-120km/h。

(6)第三代蜂巢转向提供转向冗余

在转向系统方面,长城采用蜂巢转向提供的的第三代智能转向器产品。该产品具备双绕组电机、双电机位置传感器、双CPU、双控制器,在任何单一硬件电路故障,依然可实现50%助力输出。

因此,不论在前行、转向、调头或倒车时,均可进行转向能力冗余,做到了全场景覆盖。

据甄龙豹介绍,这款转向系统是全球首款支持全冗余的智能转向系统。“装配了这款智能转向系统,使我们在自动驾驶冗余控制平台方面,至少领先竞争对手一年时间。”

为了做到全系统的安全,长城进行了全链路的安全冗余设计,如一些基础附件,如轮速传感器、IMU等全部是冗余的,甚至连危险报警灯,长城都做了冗余。

这些全部组合在一起,可以实现高速和城市快速路的全场景功能覆盖。

甄龙豹介绍说,他们已经攻克了国外头部自动驾驶玩家也难以攻克的诸多场景,不仅可以完成避障变道、多车变道、城市自主变道等功能开发,同时在大车同行、锥筒避让等难点场景取得突破。

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长城汽车智能驾驶锥筒避让功能

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长城汽车智能驾驶大车同行功能

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推出咖啡智驾“331战略”

基于这些技术储备和研发,长城在自动驾驶领域提出了咖啡智驾“331战略”。

“331战略”是指,用时3年成为智能驾驶领导者:实现用户规模第一,用户体验第一,场景覆盖第一的3个第一。

长城汽车将这一战略分解到每一年。

2021年,长城将实现中国首个全车冗余的L3级能力智能驾驶;中国首个配备激光雷达的智能驾驶;具有NOH能力的自动驾驶;到2022年,长城汽车要成为中国辅助自动驾驶用户量最多、中国最大算力计算平台的智能驾驶、中国首个复合场景达到L4级能力的智能驾驶的车企;到2023年,长城要实现中国场景覆盖最多的L4级智能驾驶。

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长城汽车智能驾驶负责人张凯

据长城汽车智能驾驶负责人张凯介绍,之所以称为“咖啡智能”,是因为长城的终极目标是可以让驾驶员在自动驾驶的车上,能够安心享用一杯咖啡。

为了使迭代速度更快,长城智能驾驶领域技术全栈自研。

长城不仅自研了自动驾驶软件系统,自动驾驶控制器和中间件系统我们也采用了自研模式。可以说,除了OS和芯片,长城全都自己做了。

在底层硬件方面,长城自研了一系列的自动驾驶计算平台,来匹配不同价位的车型。长城有超高算力的自动驾驶计算平台,采用高通芯片来打造行业最高算力的计算平台。同时长城也考虑了成本和算力平衡的自动驾驶计算平台,使购买低价位车型的用户,也能享受到自动驾驶的乐趣。

在中间件方面,2018年初,长城就开始着手基于AP软件进行中间件系统的研发。

用张凯的话说,长城是国内最早进行AP软件研发的车企。

中间件是自动驾驶软件中非常重要的一个环节,直接关系到自动驾驶软件在控制器上运行的效率和效果。

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“中间件系统可对自动驾驶软件进行必要的监控和实时诊断,同时也能够使域控制器芯片的算力得到更好的发挥。”

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在自动驾驶软件方面,长城完成了ACC/AEB等传统ADAS领域的功能。在高级别的自动驾驶驾驶领域,长城还完成了自动驾驶感知、融合、预测、规划决策软件的工程化的部署,并已经进行了上千万公里的道路测试。

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在数据闭环方面,通过对数据的挖掘,长城能够快速找到对应的场景,并快速优化算法的性能参数,使自动驾驶功能的表现更符合用户的使用习惯。目前,基于长城所有计算平台都已经实现了对数据的实时处理和回传。

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根据规划,咖啡智驾将会优先搭载在WEY品牌旗舰车型之上新车将会在2021年初发布。2021年,长城汽车WEY品牌将会全面搭载咖啡智驾。

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10年自动驾驶积累和沉淀

有提出这样战略的底气,源于长城汽车在智能驾驶领域十年积累和沉淀。

长城汽车自2009年便开始了智能驾驶技术的研究,并于2015年首次对外展示了L3级智能驾驶技术。2016年,长城汽车车队在中国智能车未来挑战赛中斩获了冠军 。2019年10月数博会上,长城汽车展示了L4级别城市智能驾驶、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,长城发布智能化品牌“咖啡智能”,涵盖智能座舱、智能驾驶、全新电子电器架构,是面向未来出行的智能系统。长城将其作为驱动长城汽车从中国汽车企业向全球化出行科技出行公司转型的数字引擎。

2020年10月4日,搭载毫末智行L4级智能驾驶系统的长城哈弗H9与中国越野赛一线顶级车手鹿丙龙内蒙古阿拉善盟进行沙漠“人车大战”。

目前,长城汽车已有超过45%车型搭载L2级智能驾驶技术。

可以看到,长城汽车咖啡智驾无论在安全保障、用户的使用场景,还是用户体验方面,都致力于为用户提供最好的体验,力图成为最具竞争力的智能驾驶解决方案。

3年时间里,长城能否成为自动驾驶的领导者,我们拭目以待。(完)

来源:盖世汽车大V说 作者:电动车观察家 *本文由盖世汽车大V说专栏作者撰写发布。专栏作者为本文的真实合法性和中立性负责,观点仅代表个人,不代表盖世汽车。如需转载请联系专栏作者。

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《电动汽车观察家》提供电动汽车行业的真实信息和诚恳意见,由电动汽车媒体界资深从业者邱锴俊原创。邱锴俊曾任第一电动网CEO和主编。

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