知行科技创始人宋阳：迈入无人驾驶的重要一步——HWA

2020年6月22日-23日，由南京经济技术开发区与盖世汽车联合主办的“2020第三届全球自动驾驶论坛”隆重召开。本次论坛重点围绕与自动驾驶规模化商用有关的核心技术、法律法规、技术评测、商业模式等话题展开探讨，下面是知行科技创始人兼首席执行官宋阳在本次论坛上的发言：

知行科技创始人兼首席执行官 宋阳

各位来宾，大家下午好！下面我介绍一下我们知行科技在自动驾驶里面的一些经验和积累。今天演讲的题目“迈入自动驾驶的重要一步”，我们把它叫做HWA，就是在高速公路的辅助驾驶。

首先，我们回顾一下中国自动驾驶发展历程，可以从横轴上看到这个时间轴，从纵轴上看到市场的认可度。

实际上，早在20年前，我们可以看到90年代初期，中国的“八五计划”已经提到了自动驾驶。之后，随着自动驾驶的发展，中国差不多在十年前左右，逐渐出现一些初创企业，他们专注于自动驾驶、高级别驾驶、无人驾驶。

2017年百度在北京发布了无人驾驶车在五环上行驶，当时的政策环境对自动驾驶，尤其是无人驾驶有一定的限制，开出了第一张罚单。这是一个出发点，之后很多的地方，很多城市陆续开放了自动驾驶测试区域。

随着时间的推移，很多自动驾驶初创企业不断地推出自己的产品落地的时间表，这个市场认可度也在2017年左右的时间达到了一个顶峰。

原来承诺的自动驾驶的落地时间表，随着时间的推进，看到有的已经落地了，有的没办法落地，市场对自动驾驶产生了一定的疑问，整个市场认可度在2017年、2018年左右的时间也下降了。

第二个阶段叫市场的启动期，这个主要指的是L2+的自动驾驶，我们看到2017年之前的L2级的自动驾驶已经有很多了，但是装机率不高，但是L2+、L3级的自动驾驶基本上是一个预热期、探索期。

2025年以前，我们预测自动驾驶的装机率会逐渐增高。2025—2030年之内，高级别自动驾驶，包括无人驾驶，还是逐渐地在一些半封闭场景落地，到了2030年左右，随着5G的发展，随着V2X的发展，自动驾驶真个大的环境会逐渐变好，无人驾驶会有着更多的落地。

这是对自动驾驶过去发展历程的一个回顾。

国内的车企，我们看到，实际上也是在不同级别的自动驾驶有着不同的布局。刚才我们提到的，对于L2级的自动驾驶，在今年以前已经有广泛的落地，但是装机率还不是很高。我们预计在涉及到功能的L2级的自动驾驶，在3—5年之内装机率会逐步提高，形成L2一个准标配的过程。

大家谈到很多L2+的自动驾驶，刚才看到广汽的郭博士也谈到L2.5的自动驾驶，特斯拉的FSD以后也要趋近于L3级自动驾驶。

和刚才的预测一样，在2025年左右，无人驾驶，就是L4级别以上会更多地，首先在半封闭场景逐渐落地。

自动驾驶的定义，我们大家知道，SAE的标准是从L0—L5分六级自动驾驶的定义。首先根据使用场景的不同，有的是在高速公路上，在带着比较好标识一般的道路，或者标识比较差的城市道路和乡村道路上，这个场景不一样。另外是在速度，这个主要是对于城市的自动驾驶和城市高架上自动驾驶的区分。

从功能上，ACC、LKA、AEB的功能已经逐渐铺开了，现在比较多的是L2+，是基础版本的一个L2级自动驾驶，比L2略高一些。再往上升，我们叫做HWA的副版本，或者在高速公路上的巡航，这个主要看是否脱离注意力。是否需要做更多的功能安全，是否需要做更多的冗余架构，当然传感器要升级。

这个系统是可以看电影，可以看手机，但是车如果要求你做接管，通常是在10秒钟左右进行接管，从硬件、传感器、算法、执行器的冗余都有了更高的要求。

是否需要驾驶员参与是另外一个纬度，在L2以下的时候，驾驶员是必须要参与的。L2+，比如说HWA的副版本，在高架上、城市的高速公路上正常行驶过程中是可以脱手的。

自动驾驶不同的等级，从动态控制功能的角度来分一下，横轴是不同的速度，纵轴是不同功能的边界。从最基础就是自动紧急刹车这个来看，首先是针对主要的两种物体，一个是车辆检测，一个是道路弱势者的检测，主要是行人和电动自行车。

这个是功能，之上有ACC，速度的范围会更高一些，还有车道保持，就是LKA的标准。黄色的框是指高速公路辅助驾驶的功能。

上面最大的框是SWP，是高速公路上巡航的功能，比这个功能略低一级的功能，还有一个所谓城市拥堵的时候辅助的功能，向上升级就是升级到L3低速的60公里以下的城市拥堵的自动驾驶功能。都是60公里以下，主要的区别，它升级之后，你需要对驾驶员进行监控，否则的话从安全性的角度来讲是不够安全的。

同样，刚才提到最大功能的框是SWP，是在城市高速公路上进行巡航的功能。

它的技术特点，通过不同的摄像头及雷达持续监测周边交通情况，并且通过域控制器来做横向和纵向的控制。特斯拉是给方向盘施加一个力矩，当驾驶员实行变道之后，它会对周边情况进行检测，如果是安全的情况下进行变道。这个过程当中，是不允许驾驶员脱手的，速度的范围是在60—120公里以内。在没有驾驶员监测的时候是不能够脱手的，当然这也是不符合法规的，主要的场景也是城市高速公路。

限制条件，在一些十字路口或者特殊道路的时候是不允许变道的。

使用场景，我们的前面没有车。更复杂的场景，前面没有车，但是侧面有车的时候我们如何进行动作？包括前方有车、相邻车道有车，如何进行动作？前面的车突然变道的时候如何动作？

这里面只是给大家做一个简单的例子，我们其实有非常多的场景，包括没有车道线，这些场景都是千变万化的，我们都需要提前做预设。当然后面有车我们如何变道？有一些特殊的场景，包括我在变道的时候，旁边的车也在变道，这个就变得比较危险。

在高速公路上合流的时候如何进行变道？我们把车自动地开到合流的车道上。

刚才说的这个，只是我们在工程实践当中做的决策算法很小的一部分，我们还有非常多特殊的场景，这些场景的组合是特别多的。

这里面也介绍一下我们知行科技是做什么的公司，首先我们已经实现了L2级别自动驾驶的量产，就在这个月，我们做ADAS的量产。在高级别自动驾驶上，我们也和车厂提供一些研究的方案，争取把它迅速产品化落地，有自己的工厂。

发展的历程，从2016年底开始公司成立，我们很快和国内的车厂进行了研发合作，把我们的域控制器和决策算法和车厂的合作做了预演。

在感知方面，我们与Mobileye合作，2018年3月获得了首个前装L2量产项目。

同时我们也帮助车厂，一起做功能安全的研发、L3的研发、L4封闭场景半封闭场景的研发。我们对高级别自动驾驶重要的一环，我们明年会实现量产。L3级别，目前和一个车厂，预计会在2022年实现量产。

不同产品的组合给车厂提供了定制化的解决方案，包括我们在L2级别的自动驾驶里面，提供标准的方案，包括单摄像头实现L2功能的方案，还有和毫米波雷达融合，提出和L2融合的方案。

HWA的功能，这个从传感器方面，增加到了5个摄像头和我们自主研发的域控制器，主要是在高速公路上的一个辅助的功能。

我们也采用了更多的传感器，包括激光雷达，包括和高精度地图结合，实现L3的自动驾驶。

HWA，我们也把它分成不同的级别，现在已经大规模地还是推广HWA的标准版，这个就是手动的拨杆变道，在变道过程中是不可以脱手的，正常行驶之间可以短暂脱手。

我们可以自动的上下匝道了，这里面还是手动的拨杆变道，变道过程中不能脱手，正常行驶中可以脱手，包括上下匝道的场景。

更多的功能，更高的一个版本就是HWA的升级版，这个看起来更像自动驾驶了，但是由于功能安全没有做到全冗余，实际上还是一个L2+，或者叫L2++的一个版本。在正常行驶中是可以完全脱手了，变道的过程当中为了保证安全是不可以脱手的。

由于在正常行驶过程中可以脱手了，这个时候要对驾驶员的行为进行监测，针对安全的考虑，需要有电子围栏。我们需要通过地图的设置，知道这个范围之内我是可以进行脱手的自动驾驶的。

当然也要检测驾驶员是否握到了方向盘，检测的方式有多种，比如说电容式方向盘，或者通过传感器监测驾驶员当时的状态是什么样子。

这里面介绍的是一个典型的HWA的一个标准版，它的传感器的配置，可以看到不同的传感器对车辆形成了360度全覆盖的探测。首先有一个前置毫米波雷达，也有一个前置的摄像头，在四个角上有四个毫米波雷达来探测周围的情况。不同的传感器起到不同的作用，这里面主要的传感器，比如说是摄像头，它采用的是Mobileye 4的，对行人，还有自行车是可以更快地检测到。这里面可能有一个疑问，就是说我们目前大部分市场上的摄像头还是52度的，我们为什么把它推进到了100度？就是刚才提到的对于周围的角度的探测会更好，但同时它也需要兼顾前方距离的探测。因为摄像头的探测范围很大程度上在前方向的探测距离，还有在水平开合角是一个互相冲突的。你如果想看得远，你前方开放的角度就要比较小，你如果想看的水平角度更大，就看不远。一个综合的考虑，我们如果要达到HWA要求的功能，探测的距离要超过50米，开合角为了满足要求，正好是100多的一个摄像头。

要搭建整个系统，我们不但要从算法上，从传感器配置上要满足条件。在我们的控制器里面，包括我们在传感器里面，都要搭建合适的软件架构。这是一个示意图，最底下的实施系统，包括CAN通信，包括对于内存的管理、永久数据管理、故障诊断和诊断通讯，这是预警的部分，上面有应用层功能的软件。

下面是一个短视频，是我们在苏州录的，这是苏州的高架路上，可以看到下面这条绿色的实现，我们是从这儿作为起点，上面有一些湖，有一个大的过弯的半径，在那个时候大家可以看到在高速过弯的时候，HWA的表现是什么样子。

大家可以看到不同的切入切出的条件，不同道路的虚线和施线，这种场景下是不一样的。在实线的时候，即使拨杆是不可以变道的，在周围不安全的时候也是不可以变道的。

这里面看到的是刚才提到的高速过弯的时候。

作为一个Tier 1公司，我们认为量产必须要和研发进行紧密结合，我们是怎么做的呢？首先要有产品力，在产品的设计过程之中，要遵循工程的准则，要实现安全。同时，要做比较好的项目管理和正确的流程体系。当然的话，我们也希望和各个合作伙伴一起搭建系统，提供给我们的客户，提供给我们的车厂。

谢谢大家！

敬请关注盖世汽车“2020第三届全球自动驾驶论坛”直播专题！

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