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L3量产车明年将在日本上市,L3僵局将破?

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图 | 源自网络

一直未有进展的L3自动驾驶在2020年将近结束的时候迎来了一针强心剂。11月,本田官方发出消息,其具备交通拥堵自动驾驶(Traffic Jam Pilot,以下简称TJP)能力的L3自动驾驶系统已经通过了日本国土交通省的型号认证,并计划在2021年4月之前推出搭载TJP的车型——Legend。这是全球范围内第一个通过法规认证、获得法律许可的L3自动驾驶系统。

日本已经通过修改《道路运输车辆法》、《道路交通法》允许L3自动驾驶车辆上路,那么未来随着本田Legend在日本的量产发售,是否意味着L3的僵局即将被打破?本文为百人会年终策划专题第二篇,聊聊L3自动驾驶的变局。

L3为何如此艰难?

在此之前,奥迪早在2017年推出TJP功能,但因为法规问题放弃了在A8上引入这一功能,博世的L3量产计划一再推迟,沃尔沃明确表示跳过L3阶段。在经过几年发展后,技术瓶颈基本被解决,硬件和算法的进步能够支撑L3自动驾驶,还剩下的就是商业化价值与政策法规问题。

L3存在两个具备驾驶权的主体——人类驾驶员与自动驾驶系统,如何定义两者之间的边界——驾驶权、事故责任判定是L3最为关键的问题。

因为需要自动驾驶系统在有限条件下有完全控制车辆的能力,那么相应的系统的感知、决策、规划能力必不可少,而且从安全角度考虑,还需要冗余设计;系统要预判是否会出现无法处理的状态,才能提前提醒驾驶员及时接管车辆,在这个过程中,如何判断驾驶员已经开始控制车辆、驾驶员没能接管如何处理,都是系统需要具备的能力。

从商业化角度看,L3完备的能力与冗余设计带来的成本增加可能并不能转化成对消费者的价值:应用在私家车,是否能有效改善人类的驾驶体验较难评估,接管的频次与用户体验可能会带来减分;在营运车辆方面,因为不能减少驾驶员,人工成本仍然存在,还需要额外的培训来保证驾驶员能够熟练应对,至于系统带来的安全性能提升,同样难以评估。

从法规监管来看,安全标准的设计、权责的明确也一直是困扰各国政府的难题。要明确L3自动驾驶的权责问题,需要从法规层面明确制定L3自动驾驶系统的运行条件、接管条件、交接过程等。不过,这个情况在进入2020年之后有所改变。

2020年3月31日,日本国土交通省发布了道路运输车辆安全标准的修订内容,新增了对L3自动驾驶的安全要求,这一内容在4月1日正式实施;2020年6月,联合国发布了《自动车道保持系统》(Automated Lane Keeping System,以下简称ALKS)法规,是第一个具备国际约束效力的针对L3自动驾驶的法规,这项法规将在2021年1月开始正式实施。

日本与联合国都是如何进行边界设计的?

2018年发布《自动驾驶汽车安全技术指南》、2019年修改《道路运输车辆法》与《道路交通法》、2020年修订车辆安全标准,日本在L3自动驾驶立法方面已经基本完善,在型号批准、权责认定等方面都做出了明确规定。不过在安全标准方面,更多是提出了普适性的框架要求,再通过型号批准过程判断系统是否满足安全要求,联合国ALKS法规是针对这一单项功能,故而在安全标准方面做出了十分详细的规定。

而且鉴于日本同样参与了ALKS法规的起草,双方在安全标准的制定上基本一脉相承,所以本文将主要讨论日本在立法方面的修订以及ALKS法规对于安全标准的设计。

01 日本L3自动驾驶立法已经趋于完善

日本国土交通省是对L3自动驾驶系统进行批准认证的主管部门,所有制造商需要向国土交通省提交L3自动驾驶的运行设计域(Operational Design Domain,以下简称ODD),明确系统运行的前提条件与适用范围,包括道路条件、地理条件、自然环境、其他条件(如车辆状态等)等方面。

L3自动驾驶在法律中同样被视作“驾驶员”的存在,因而被允许上路。在交通事故的责任方面,日本明确提出人类驾驶员有安全驾驶的义务,因而依然不允许酒驾或者自动驾驶时睡觉,如果因为驾驶员没有按照系统要求及时接管车辆而导致事故发生,驾驶员将承担刑事责任;如果因系统问题而导致事故发生时,则制造商要承担此责任。换言之,制造商的责任在于严格设计ODD,并保证系统在ODD内运行时不会出现导致严重事故的故障。

此外,日本还要求车辆生产商、经销商或者服务系统供应商需要让自动驾驶系统的使用者明确了解系统的相关信息,包括ODD、使用方法、系统失效时车辆会如何应对等。在车身外部,需要有关于车辆具备自动驾驶功能的标识。

02 ALKS法规从七个方面制定安全标准

ALKS仅能在具有物理隔离带、不允许行人和两轮车进入的道路上开启,开启之后车辆的最高行驶速度不得超过60公里/小时,且只适用于乘用车。

ALKS法规中定义了系统需要具备的两项策略:应急策略与最小风险策略。当系统发现即将发生碰撞时需要启动应急策略以防止碰撞的发生或减轻碰撞可能产生的结果;当驾驶员没有回应接管需求时,系统需要启动最小风险策略,保证在任何条件下将对车内乘客和其他道路使用者的安全风险降到最低。

在安全标准方面,基本原则是当系统运行时,不会发生导致车内乘客或其他道路使用者受伤或死亡的交通事故。法规中详细定义了系统的激活条件、接管流程与要求、运行状态记录、人机交互、驾驶员状态监控、安全要求以及网络安全与软件升级要求,对于边界的定义十分清晰。不过,在一些细节层面并未限制具体的实现方式,例如在判断驾驶员是否接管的方式上,提出了需要考虑到排除误触,但并未指定具体的判别手段。

1. 激活条件:满足ODD要求、数据存储装置处于开启状态,驾驶员监控装置检测到驾驶员坐在驾驶席且系好安全带、具备接管车辆能力时才能够激活系统。

2. 接管流程与要求:

1)驾驶员能够控制自动驾驶系统的启动并随时主动接管车辆控制权;

2)接管需求的发布必须预留出足够的提前量,让系统能够在驾驶员未按要求接管控制权时,还可以启动最小风险策略来让车辆安全停下,驾驶权完全移交之前车辆需要处于安全行驶的状态;

3)在系统发出警告10秒之后,如果驾驶员还未进行接管,需要启动最小风险策略;

4)系统识别到驾驶员主动(而非误触)操控方向盘/刹车/油门(任选其一),同时驾驶员监控装置判断驾驶员具备接管能力时,才能够判定驾驶员已经接过车辆控制权并退出系统。

3. 运行状态记录:要有数据存储装置记录系统所有相关动态,以便判断系统是否正常运行、驾驶员是否及时接管等;对于记录数据的有效性并未做出规定,而是提出要满足车辆所在地的法律要求,日本就要求保存至少6个月或者2500次的运行状态数据。

4. 在人机交互方面,不会出现让驾驶员错误理解和错误使用该功能的情况,系统开启之后必须一直在车载屏幕上显示关闭系统的方法;针对车载显示器中除了驾驶信息之外的其他内容,需要在ALKS发出接管需求时或者驾驶员主动接管车辆时立即自动暂停。

5. 驾驶员监控:系统需要具备驾驶员监控功能,通过观察驾驶员的眼部、面部状态与身体移动来判断其是否具备接管车辆的能力,必要时可向驾驶员发出警告(例如驾驶员睡着了)。

6. 安全要求:

1)要求系统在ODD范围内能够防止碰撞的发生,尤其针对前车减速、车辆从旁边车道切入以及前方出现的障碍物等状况,因此需要对道路前方和旁边车道的状态实时监控;

2)为了保证安全,要求与前车保持足够的距离,具体的距离与当前车辆的运行速度相关,例如40公里时速下距离要≥15.6米,任意车速下与前车距离不得小于2米。

7. 系统在设计时需要考虑网络安全问题,防止其受到网络安全威胁,诸如无授权的接入等,且需要具备软件升级的能力,以修复系统中可能存在的错误。

安全标准与权责认定只是前提,L3能否顺利开局还取决于产品定位

日本、德国、法国、荷兰等国家已经宣布将会在联合国ALKS法规正式生效时同步引入,英国也宣布预计在2021年春季开始允许搭载ALKS的车辆在上路。ALKS法规给出了细致的车辆控制权让渡流程、安全要求,为其他L3自动驾驶功能的安全标准设计提供了一个参考模版。

可以发现,联合国与日本在标准设计与认证时,对象是“L3的各项具体功能”而并非L3本身,既便于明确具体的适应范围和边界条件,也有利于监管。推进L3的商业化,还需要法律层面给出不同L3自动驾驶功能的使用许可与事故判定遵循的原则,企业才能做好风险评估,进而制定产品策略。

届时,对于主机厂来说,需要考虑的就是另外一个问题了。当前L4自动驾驶的研发主力军是科技企业和初创企业,且基本瞄准在Robotaxi这一场景,在这种商业模式下,主机厂在生产制造之外,也在向出行服务提供商/运营商转型。那么,在L3产品的打造上,例如目标市场如何定位、产品体验的打磨、不同功能的L3技术选择都是需要仔细考虑的考虑。

为加快建设汽车强国,实现《智能汽车创新发展战略》和《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》中2025年发展愿景,预计我国也将加快相关政策的制定步伐。

来源:第一电动网

作者:中国电动汽车百人会

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