奧迪拿下了首款 L3 自動駕駛車輛，這背後還有哪些技術力量參與其中？

摘要：新 A8 的發布不但讓奧迪走在了自動駕駛技術的前列，也為那些處於技術蟄伏期的傳統汽車廠商注入了注入一劑興奮劑。

和很多汽車廠商一樣，奧迪的無人駕駛之路也始於 DARPA 自動駕駛挑戰賽。2005 年奧迪和大眾、斯坦福大學一起參加了第二屆比賽，最終他們擊敗了其他四個完成比賽的團隊，拿下了冠軍。

在這之後的十多年，包括奧迪在內的傳統汽車廠商在自動駕駛領域穩步前行，但風頭卻逐漸被新興的互聯網造車力量所蓋過。不論是表現激進的特斯拉，還是如雨後春筍般出現的自動駕駛、AI 初創公司，都在努力描繪著各自理想中的自動駕駛未來。

看似平靜的老牌汽車工廠內，其實早已暗潮湧動——傳統汽車廠商正在積極整合產業鏈上的優勢，通過合作、收購或投資自動駕駛相關公司來積極地加快自己的進程。最先向我們展示技術成果的是德系廠商奧迪。

奧迪新 A8 發布現場

7 月 11 日，奧迪在巴塞羅那發布了新 A8 旗艦轎車，它成為首款搭載 L3 自動駕駛技術的量產車型。新 A8 的發布成為了自動駕駛技術發展史上里程碑式的事件，也為那些處於蟄伏期的傳統汽車廠商注入了一劑興奮劑。

在自動駕駛之路上，互聯網造車力量往往會被打上「技術先鋒」的標籤，但為什麼首款 L3 量產車型能被傳統汽車廠商「拿下」呢？新 A8 的誕生經歷了怎樣的技術積累，又得到了哪些產業力量的支持呢？

L3 背後的技術圖譜是怎樣的？

雖然從去年下半年開始，關於新 A8 將配備 L3 級別自動駕駛的消息就陸續出現了， 不過真正發布時還是給我們帶來了很多驚喜。這次極客公園也有幸參加了新 A8 的發布會，並在第一時間進行了報道。

外觀上新 A8 看起來和尋常的 D 級別車沒有太大區別，但其實在它的車身內隱藏了大量和自動駕駛相關的感測器，這也是實現 L3 級別自動駕駛的關鍵所在。

其中最吸引人的莫過於車前號牌下方的 LiDAR（激光雷達），它來自於供應商法雷奧（Valeo），具體型號應該是法雷奧和德國 IBEO 公司聯合開發的 SCALA（四線）。 根據我們得到的信息，這套 LiDAR 將和毫米波雷達組成冗餘系統，更加精確地判斷車前方的道路狀況，並不會用於對物理環境的建模。

LiDAR 的安裝位置非常隱蔽

實際上，此款雷達在量產前已經完成了大量的測試工作。此前它曾用於法雷奧自己的 Cruise4U 自動駕駛系統中，完成了環法路測；奧迪基於 A7 改裝的自動駕駛汽車「Jack」也配備了此款雷達，在德國 A9 高速、美國加州和中國上海等地進行過路測。這次新 A8 則成為了首款搭載此類雷達的量產車型。

除此之外，新 A8 還配備了 12 個超聲波感測器、5 個攝像頭和 5 個雷達，22 個感測器組成了一套覆蓋遠中近距離的探測系統。雖然很多自動駕駛測試車輛或許會使用更多的感測器，但對於一輛量產車來說這已經相當「豪華」了。

zFAS（中央駕駛輔助控制系統）是新 A8 的大腦，它屬於整個產業鏈高度合作的產物：其整合了包括 Mobileye EyeQ3 視覺晶元、英偉達 Tegra K1 處理器、Altera FPGA 晶元、英飛凌微控制器、TTTech 控制模塊（網路安全）等部件，電路板則由德爾福負責生產。

之前在體驗 A7 自動駕駛概念車時，我發現它的後備箱還是塞滿了電腦和各種連線（便於工程師調試），而在新 A8 上你根本看不到這些「多餘」的部分，因為 zFAS 已經縮小到平板大小，完美隱藏在車身內部了。

大小對比，左為 A7 測試車的後備箱，右為 A8 的 zFAS

在新 A8 的背後，可以看到汽車廠商、一級供應商（Tier 1）和晶元廠商共同努力的成果。雖然新 A8 像是「橫空出世」一樣，但它所搭載的技術其實都是長期演進的結果，這些第三方廠商也早都是自動駕駛領域的「熟臉」了。可以說，整個汽車產業鏈在自動駕駛技術上的成熟保證了新 A8 的如期出現。

對於新興的互聯網造車力量來說，奧迪在產業鏈整合上的實力確實是不容小覷的，這也是傳統汽車廠商的優勢之一。

新 A8 的自動駕駛能達到什麼水平？

在回答這個問題前，我們先要說說「L3」究竟是什麼。

目前世界範圍內對於自動駕駛等級的判定有兩套標準，一套來自於 SAE（國際自動機工程師學會，原譯：美國汽車工程師學會），分為 0~5 級別；一套來自於 NHTSA（美國國家公路交通安全管理局），分為 0~4 個級別。兩者的最高級別均為「完全自動駕駛」，也就是我們常說的「無人駕駛」。

SAE 自動駕駛分級

由於 SAE 提供的分級標準更為詳細，所以目前在全球範圍內的接受程度要更高一些。不過兩種分級標準都存在一個臨界值，只有達到/超過了這個臨界值才可以稱之為「自動駕駛」，否則只能算在「輔助駕駛」的範疇內。SAE 體系下的臨界值就是 L3，即限定條件下的自動駕駛。雖然目前很多公司正在衝擊最高級別的自動駕駛（例如 Waymo），但是作為量產車配備 L3 級別的駕駛能力，奧迪新 A8 還是第一次。

新 A8 所搭載的自動駕駛技術被命名為「Audi AI Traffic Jam Pilot」，它可以通過中控上一個名為「Audi AI」的物理按鍵啟動。顧名思義，這套自動駕駛系統主要用於交通擁堵時「走走停停」的情況，在時速小於 60 公里，並且車道線明顯的路況下，它可以完全接管汽車的油門、剎車和方向盤，不需要駕駛員進行任何操作。

當下通過 ACC（自適應巡航）技術，一些汽車在擁堵時也能減輕駕駛員的疲勞感，但它的策略是以「跟車」為主，需要駕駛員保持注意力，屬於 L2 級別。L3 則需要汽車進行主動判斷，駕駛員在自動駕駛期間可以「撒手」去做其他事情。與此同時，L3 還需要汽車能夠監測「全方位」的道路狀況，不只是單一的角度。

在新 A8 發布會之後的採訪中，奧迪技術研發董事默滕斯博士表示：「新 A8 在進行自動駕駛的時候，駕駛員和自動駕駛系統不會有共享的責任。」這意味著 Traffic Jam Pilot 的重要程度已經上升到了駕駛員的級別，而不只是一套輔助系統。需要注意的是，現在不能直接下結論說「奧迪自動駕駛開啟時不需要駕駛員承擔事故責任」，因為這個還和當地的法律法規有關。

開啟 Traffic Jam Pilot 後的儀錶盤，注意其中的小字

當然，正如上面所說，Traffic Jam Pilot 運行需要一定的條件。如果道路狀況不滿足自動駕駛的條件，系統會提前通過聲音、燈光提示駕駛員準備接管汽車，完成安全交接。在 Traffic Jam Pilot 開啟期間，新 A8 會實時監視駕駛員的狀態，如果系統判定駕駛員已經無法正常接管汽車（例如睡著），將逐漸降低車速並在路邊停車。

總結來說，因為具備了以下特質，新 A8 的自動駕駛才符合 L3 級別的要求：

開啟自動駕駛期間，不需要駕駛員監視道路狀況

開啟自動駕駛期間，自動駕駛系統和駕駛員不會有共同的責任

自動駕駛系統和駕駛員能夠完成安全交接

Traffic Jam Pilot 無法完全替代我們開車，畢竟它只是「限定條件下的自動駕駛」。但是在一些枯燥的駕駛場景下（堵車），Traffic Jam Pilot 還是能夠幫助我們解決實際問題的。從細分場景出發，逐漸介入更多的駕駛行為，也是自動駕駛技術演進的必經之路。

可惜的是，目前奧迪還沒有公布 Traffic Jam Pilot 的具體操作細節，更為詳細的駕駛策略也不得而知。

去年 10 月和今年 7 月我曾兩次體驗過奧迪 A7 自動駕駛測試車輛「Jack」，汽車和駕駛員的「交接過程」是非常順利的，而且自動駕駛系統在退出前的聲光提示信息也非常明確（點擊查看詳情），相信量產車上的交互系統應該也是類似的。

「Jack」正在測試 Motorway Pilot，難度比 Traffic Jam Pilot  更高

之前在體驗 A7 測試車時，明顯能夠感覺到「Jack」的主動——Jack 的平均速度保持在 130 公里每小時（比新 A8 的限制高得多），有時它會佔用快車道連續超車，而當它發現後面的車輛速度更快時，還會「禮貌」地變回慢車道，在高速路上幾乎沒有破綻。

相比之下，新 A8 所配備的 Traffic Jam Pilot 使用場景略有不同，車速更低，駕駛策略上會更加「循規蹈矩」一些還是繼續保持主動？這些還需要等待奧迪公布更多的信息才能了解。

未來還有哪些挑戰？

在 DARPA 自動駕駛挑戰賽四年後，奧迪基於 TTS 改裝的車輛創造了當時無人駕駛汽車的最快速度（210 km/h），而且在沒有駕駛員的情況下完成了派克山峰的挑戰。再之後，更多的車型加入了奧迪自動駕駛測試的序列中，根據我們的統計，至少包括以下的車型：

RS 7：測試無人駕駛賽車，極限速度

A7：測試高速、城市擁堵駕駛路況

SQ5：和德爾福合作的測試車輛

Q7：和英偉達合作的測試車輛

A8：測試無人駕駛，曾在柏林國際電影節上亮相過

在今年 CES 上進行展示的 Q7 測試車

可以看到，在自動駕駛測試車輛的選擇上奧迪更喜歡從高性能車/豪華車上「開刀」，實際上這也是自動駕駛領域比較主流的做法。這些車輛往往性能更強，電氣化程度更高，可供改裝的餘量自然更大。

在此輪 D 級車（長車身的豪華轎車）的更新換代中，奧迪是「ABB」中最晚的一家，所以在新 A8 上拿出一些特別的東西就很有必要了。因此，將最先進的技術（而且能夠提高駕乘感受）加入豪華車中顯然是合情合理的，而 A8 的價格區間留給造價不菲的自動駕駛感測器的空間也會更多一些。

當然這意味著，在未來的一短時間內，只有豪華車車主能夠嘗到自動駕駛的甜頭，它距離普羅大眾還有一定的距離。另外，阻礙自動駕駛普及更大的挑戰來自於法規法律。

現在，自動駕駛級別最高的量產車已經出現了，但是我們的交通法規似乎還沒有做好接納它的準備。目前國際上只有少數國家的城市開放了自動駕駛的測試許可，而針對自動駕駛（尤其是量產技術）相關的法律法規還沒有最終成型。當新 A8 作為一名「先鋒者」進入不同的國家時，免不了與諸多現實問題進行博弈。不過多年後當我們回顧自動駕駛的發展歷史時，一定會反覆提起它的存在。

在今年年初的 CES 展會上，奧迪和英偉達宣布將「組隊」研究自動駕駛，爭取在 2020 年拿出 L4 級別的自動駕駛車輛。實際上，2020、2021 是很多汽車廠商承諾推出自動駕駛汽車的年份，距離現在不過只剩下了 3 年時間。相信很快我們就能見到更多的自動駕駛量產車，那時新 A8 將不再「形單影隻」。 

本文由極客公園原創

轉載聯繫 wangxue@geekpark.net

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