自动驾驶工程师说一说 I-Pace上的黑科技到底有多“黑”

知乎KOL 陈光 自动驾驶工程师

前些天在朋友圈逛北京车展，被各种琳琅满目的新车型刷屏了。圈里的朋友关心的大多是外形、动力、价格。我个人由于工作的关系，会更关心汽车的“黑”科技——辅助驾驶和主动安全技术。

I-PACE是捷豹的第一款量产的纯电动SUV，它第一次出现在我的朋友圈是在上个月月末。

3月27日无人驾驶领域的“一哥”Waymo宣布联手捷豹路虎打造基于捷豹I-PACE的自动驾驶汽车车队。

两年内，车队的规模将达到20000辆。

下面是I-PACE原车与Waymo版I-PACE的对比图。

从图中可以看出，除了汽车左右侧和车顶为了装入传感器而做过改装后，其他地方基本未做过改动，保持了原先年轻时尚的外形。





在聊I-PACE量产车的黑科技之前，先听听Waymo的CEO John Krafcik是怎么评价I-PACE的：

· We surveyed the world and we found I-PACE was the best next vehicle for Waymo.

· Its size makes it perfect for city driving. its modern electrical architecture is well suited for our technology. The all-new platform was designed with the world's latest and toughest safety standards in mind. And finally its big fast charge battery means it can drive all day, which is perfect for our self-driving service.

· The vehicle itself, we think, is graceful in long tradition of Jaguar. So combined with our self-driving technology. It will provide a safe and delightful experiencce for our passengers.

翻译过来如下：

· 我们调查发现I-PACE是Waymo下一代无人驾驶的最好平台。

· I-PACE就是为城市驾驶而造的，而且它先进的电气架构极其满足Waymo的技术要求。全新的电气架构满足世界上最先进且最严格的安全标准，而且快充技术意味着它能随时上路，这对自动驾驶服务来说，简直完美。

· I-PACE的外观继承了捷豹骨子里的优雅。加上Waymo提供的自动驾驶技术，它将为乘客带来一段安全且值得回味的旅程。

我从商业和技术的角度对John Krafcik的这段话做一下简单的解析。

1.Waymo的无人驾驶应用目前已经在无人卡车和7座旅行车上经过验证。为了能适配更多车型，选一款4座的乘用车是很有必要的。

2.对于新能源汽车，大家最关心的有两个问题：一个是电池的安全问题，另一个是续航问题。Waymo的CEO提到I-PACE是按照世界上最严格的安全标准设计的，快充技术又能解决续航的问题。

3.无人驾驶领域，纯电动系统对汽车的控制，无论在控制精度还是控制速度上，都是碾压油车或燃料电池的汽车的。

因此Waymo选择I-PACE作为下一代的纯电动无人驾驶平台，是有足够的理由的。

聊完了Waymo对I-PACE的看法，再聊一聊，I-PACE吸引我的几点“黑”科技。

智能钥匙手环



智能钥匙手环作为最为常见的可穿戴设备，不仅能和手机互动（遗忘手机时提醒），而且还可以让I-PACE记住你的使用习惯。

包括座椅角度、车内温度、驾驶辅助系统在内的各种车辆设置，都会被I-PACE记住，并在你上车的时，自动完成调节完成。

可穿戴设备与车的交互，可供想象的空间还很大，期待有更多功能被开发出来。

除了专属的记忆功能，智能钥匙手环还可以有车钥匙的功能。

当你需要去一个不太方便携带钥匙的地方时，可以将钥匙放在车内，用智能钥匙手环上锁、解锁汽车。

可穿戴设备作为车钥匙，绝大多数的人都能想到这个点子，各大整车厂怎么可能会忽略呢？

其实这个点子很早就出现在我前东家的PPT里了，而且各大整车厂也都知道可穿戴设备与汽车连接是必然的趋势。

但传统车厂造智能手环多少会被批“不务正业”。

捷豹能做到力排众议，把“可穿戴设备连接汽车”这事做到量产，不仅仅把汽车看作出行工具，更把汽车看作一件科技产品。

软件OTA无线升级



I-PACE除了是捷豹旗下首款纯电动汽车外，还是捷豹首款能够提供软件无线升级的车型。

OTA除了和影音娱乐相关，对于未来辅助驾驶、主动安全功能的升级都至关重要。

习惯了智能手机的使用，相信大家对OTA（Over-the-Air Technology）这项技术并不陌生。

国内自主品牌汽车在2016年底开始，陆陆续续地与运营商合作推出了具备4G上网功能的“互联网汽车”。

然而，国外的整车厂对OTA这的关注似乎没那么大。

除了特斯拉这位拥有互联网基因的整车厂在生产第一辆车时就配备了OTA功能外，其他主机厂似乎对这项功能不太感冒。

比如科技感十足的奥迪旗舰车型A8L，依然不具备OTA无线升级软件的功能。

因此，I-PACE提供的OTA技术，从时间线上来说，已经走在了很多外资车的前列。



主动安全技术

安全主要分为主动安全和被动安全；

被动安全是指事故发生后保证乘客安全的措施，如安全带、气囊；

主动安全是指在事故发生前，通过一系列的预警或预防措施，避免事故发生或降低事故的严重性，最常见的就是ESP。

I-PACE提供的主动安全技术很多主动安全的技术，从工程师的角度，大致可以通过他们提供的主动安全功能，推断出I-PACE的传感器配置。

我个人比较关心的主动安全技术包括：

外部声音系统

当车速处于20公里/小时以下时，I‑PACE将发出外部声学信号，让行人注意到有车辆通过，提升安全性。



熟悉电动汽车（非两轮）的朋友都知道，电动汽车在行驶时无论是车内还是车外基本上都听不到声音，由此会带来一些安全隐患。

因此安装于汽车外部的声音系统，能在汽车低速行驶时，提醒周边行人，避免碰撞，进而减少事故发生。

碰撞预防紧急制动

紧急制动功能是主动安全技术中最为基本的功能之一。

在汽车运动是，I-PACE会利用车载传感器检测其他车辆、自行车或行人，在有碰撞风险时，系统会向司机发出听觉和视觉警告。

如果您没有采取有效制动，系统会自动制动，帮助减轻可能要发生的碰撞事故的严重程度。



高速运动时的紧急制动功能主要依赖安装于汽车前保险杠内的前向毫米波雷达检测前方障碍物。

在官方的描述中提到了I-PACE还能够判断障碍物的类型，因此前线摄像机是必不可少的。

对于低速情况下的紧急制动主要依靠超声波传感器。

盲点辅助系统

盲点辅助系统有助于避免碰撞。

当本车变换车道时，如果车辆检测到有另一辆车在视野盲区内，相应外后视镜上会亮起警报灯并精确计算转向扭矩，自动引导I-PACE避开正接近的车辆。



盲点辅助现在已经成了高端车型的标配功能，该功能能极大降低换道时的风险，保证本车安全。

后排开门警示

提醒从后车门离开的乘客有车辆或自行车正在接近 如果检测到即将发生的危险，后门警示灯将闪烁。

当车门可以安全打开时，警示灯将自动熄灭。



盲点辅助功能和后排开门警示功能都需要依赖安装于车轮附近角雷达的感知能力。

倒车广角侦测

倒挡驶离车位时，当监测到有障碍物从车辆两侧接近时，倒车广角侦测会立即发出警报。

通过发送听觉和视觉警报，让司机了解可能存在的危险。



倒车广角侦测功能依赖的安装于汽车后向的鱼眼相机，一般情况下鱼眼相机都是成组安装的，因此I-PACE一定有前后左右四个环视相机的配置。

虽然I-PACE没有公开的资料表明它所拥有的传感器类型和数量，但从这些主动安全的功能描述来看，基本能够猜出I-PACE的传感器配置方案如下图。

我之前在调研Mobileye时，发现Mobileye与捷豹早有合作关系，如果猜的没错，这里所用到的视觉算法处理器大概率是Mobileye推出的EyeQ3。



如果我的猜测没错，那就意味着I-PACE的传感器配置与特斯拉的Autopilot 1.0的配置完全一样。

而且与特斯拉一样，具有远程升级软件的功能，所以将来完全有能力和特斯拉一样，不断地完善主动安全和辅助驾驶的功能。

SAE Level 2 级别的辅助驾驶功能

官方对该功能的描述是：

自适应定速巡航，带转向辅助功能。I‑PACE提供自适应定速巡航系统并集成转向辅助功能，让长途驾驶和繁忙车流中的驾驶更为轻松。

该系统会自动引导I‑PACE回到车道中央，同时与前车保持预设安全距离。

我在回答自动驾驶攻破的难点在哪，何时能到Level 5？对SAE各个级别的自动驾驶做过详细介绍。

捷豹I-PACE可以实现自适应定速巡航和转向辅助功能，即同时实现汽车横向和纵向上的控制。

而横纵向的同时控制，正是Level 2级别辅助驾驶功能的基本要求，因此从分级上来说，I-PACE已经跨入了Level 2的门槛；

在传感器配置上，完全有潜力达到更高级别。

I-PACE的辅助驾驶暂不支持拨杆换道。

除了这项功能外，基本涵盖了特斯拉在Autopilot上实现的大部分功能。

这么看来，除了在动力、续航上对标特斯拉外，在主动安全和辅助驾驶上也能对标特斯拉了。

不过，与奥迪A8L的自动驾驶功能受限于国内自动驾驶方面的法规一样，近期自动驾驶功能还不能合法地出现在汽车上。

所以I-PACE即使有Level 2.5的潜力，也依然只保留辅助驾驶功能，系统要求司机双手必须放在方向盘上。

结语

从捷豹与科技公司（Waymo、Mobileye等）的密切合作，以及推出对标特斯拉Model X的I-PACE，可以看出捷豹未来将大力推动汽车的电动化、智能化。

相比于其他欧美的整车厂，捷豹更像是一个具备科技基因的整车厂。