L3级自动驾驶，想说爱你不容易
编者按：本文来自微信公众号“车云”（ID:cheyunwang），作者：韩佳，36氪经授权发布。
2020年开年，新冠疫情下充满寒意的车圈迎来一阵意料之外的“暖流”。3月9日，工信部在其官网公示了《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报批稿，并拟于2021年1月1日开始实施。
按照中国自身标准制定的自动驾驶分级标准，在千呼万唤中终于落地。
中国自动驾驶分级（公示版）
行业的反应足够热烈。标准公示次日，长安正式发布量产L3级有条件自动驾驶系统，并宣布该系统将配备刚刚发布的全新车型UNI-T。掌门人朱华荣亲自出镜担当主播，表示“自动驾驶汽车已经能够让用户‘脱脚’、‘脱手’、‘脱眼’。”
长安打响头炮的同时，此前立下FLAG要在2020年落地L3级自动驾驶的其他车企也暗暗加速，其中既包括吉利、上汽、广汽这样的巨头，也不乏华人运通、特斯拉这样高举智能化与自动驾驶大旗的新贵。
在自动驾驶谱系中，L3级究竟有何种“魅力”，能令各路车企竞折腰？
令人“欲罢不能”的L3
工信部公示标准中将L3 定性为“限定条件下的自动化”：在自动驾驶系统所规定的运行条件下，车辆本身就能完成转向和加减速，以及路况探测和反应的任务；一些条件下司机可以将驾驶权完全交由自动驾驶车辆，但在必要时需要进行接管。
换言之，在L3级自动驾驶状态下，驾驶员不光可以“脱手”“脱脚”，还可以“脱眼”，即不用时刻监管车辆，只需保持能动态接管驾驶任务。
从这个意义上说，L3是一个分水岭，前面是以驾驶员为责任主体，机器为辅助；后面是机器为责任主体，驾驶员逐渐脱离驾驶任务。跨过L3，前方等待的便是自动驾驶的“康庄大道”。
不过也正是这种过渡性，令L3级自动驾驶一直充满争议，甚至被斥为鸡肋。L3既有车辆自动驾驶的空间，也需要人类司机保持可以接管的状态，无疑给驾驶过程增加了很多不确定性，人机责任的划分与界定也因此成了难题。谷歌甚至因为难以找到解决方案，直接绕过L3，把目标定在了实现 L 4 （SAE）。
欲迎L3，必承其“重”
从技术角度看，在L2级辅助驾驶全面普及之际，真正为L2向L3的进阶踩下刹车的，还是安全问题。
实现自动驾驶的目的，一是便捷，二是安全。业内共识是，安全是一切的前提，而机器因为其“抗干扰”的特性，在长时间驾驶及复杂环境中驾驶时较人类驾驶员优势显著，因此更能够保证出行安全。
但是，将身家性命托付给自动驾驶汽车的前提是：车辆本身的控制系统足够可靠。然而，但凡机器总有出现故障的概率。在L0-2级自动驾驶中，人类驾驶是行动主体，系统为辅助，即便出现故障尚有人类驾驶员“兜底”。以L3为分界点，系统开始担纲行动主体，出现故障只能“自我兜底”。正因为如此，车辆自动驾驶系统从感知、决策和控制都必须有冗余设计，确保安全的同时保证系统有足够的可靠性。
业内对此早有共识。国际上自动驾驶的头部玩家，包括Waymo和Uber，一直在为自动驾驶系统“增重”，添加更多冗余设备和算力；而掌控自动驾驶量产落地节奏的一线供应商，如博世、英飞凌、舍弗勒，也将理想程度的冗余作为实现L3的关键突破口。
然而，冗余的范围很大，可以包括整个系统，也可以是部分功能。最低限度的冗余能保证失效后不会出现严重后果，但无法让系统运行如常。用“堆料”的方式为系统增加尽可能多的冗余，势必会增加软硬件成本，同时对整车的架构提出挑战。
“双冗余”似乎提供了一种有效的解决路径。
双冗余 — 迎接L3的正确“姿势”
双冗余，顾名思义，即在自动驾驶的所有关键环节，包括感应、决策和执行，都配备两套软硬件，确保其中一套失效时，自动驾驶系统仍可以正常运行。
作为一种兼顾可靠性与经济性的解决方案，双冗余方案正得到越来越多玩家的青睐。以Waymo为例，其自动驾驶系统已经在电源、定位、感知、控制器、执行器各个部分都实现了双冗余。博世的L3解决方案同样以双冗余贯穿了自动驾驶实现的整个过程，在感知、定位、决策、执行四大技术环节都有相应的冗余设计。
Waymo自动驾驶测试车
与Waymo、博世这类旨在提供解决方案的厂商不同，车企在成本和整车架构兼容性的双重压力面前，不得不克制自己追求系统冗余的“冲动”。自动驾驶领域姿态较为激进的小鹏汽车，在其最新产品P7上仍主要聚焦感知冗余。刚刚完整亮相的长安L3驾驶系统则更进一步，使用了双芯片，在计算环节实现了双冗余。即便在自动驾驶领域独树一帜的特斯拉，也才于近期解锁了自动驾驶硬件（Hardware 3.0）的双重冗余系统，激活了其中的两块芯片。
特斯拉Autopilot
当然，并不是没有车企将双冗余做的彻底。从目前曝光的消息看，国内新创车企华人运通有望在此领域取得突破。据悉，其旗下首款产品高合HiPhi 1将会搭载5大双冗余系统，包括感知冗余、通讯冗余、制动冗余、电源冗余和转向冗余，理论上可满足L3甚至更高阶自动驾驶的需求。
高合HiPHi1
这套系统能够成型，要得益于华人运通在软硬件层面的技术攻关。据官方披露，华人运通自研的开放式电子电气架构允许车辆在不牺牲驾乘空间的前提下集成互为备份5套独立双冗余系统硬件；而在软件层面，因为提升了整车控制器的数据传输速度和计算能力，自动驾驶软件双冗余备份获得了充足空间。
不妨细究一下这套双冗余系统的运行逻辑。
感知冗余层面，在主传感器（FLR+IFV-S）失效的情况下，系统可以依靠备份传感器IFV300实现本车道内安全行驶并停车的功能，以免出现传感器失效后引起的前碰事故。
制动冗余层面，在主制动器（ESC）失效的情况下，底盘系统可以响应自动驾驶发出的制动指令，实现本车道内的安全停车。
转向冗余层面，在主转向器失效的情况下，转向系统依然可以响应从驾驶员或控制器发出的转向指令，避免车辆失控。
通信冗余层面，在主通讯通道失效的情况下，各控制系统依然可以响应自动驾驶发出的控制指令，实现本车道内的安全停车。
电源冗余层面，在主电源失效的情况下，整车依然可以通过备份电源安全行驶，在自动驾驶过程中，如果发生主电源失效，则接入备份电源的控制器将接管车辆，实现本车道内安全停车。
与5大双冗余并行的，全车还搭载了6个计算平台，并由高速以太网与云端连接，理论上也可以在信息分析和决策层面做到游刃有余。
高合HiPHi1
据悉，高合HiPhi 1将于年底小规模试生产，2021年批量上市。作为国内乃至全球第一款实现自动驾驶全环节双冗余设计的量产车型，有理由对其实际表现给予期待。而对于广大消费者而言，能否尽快体验L3级自动驾驶的魅力，就要看高合HiPhi 1届时的定价是不是足够“厚道”了。
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