車東西（公眾號(hào)：chedongxi）
文 |? 曉寒
4月19日，由車東西與2019上海車展承辦方——上海市國(guó)際展覽有限公司（SIEC）聯(lián)合舉辦的GTIC 2019全球智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新峰會(huì)在2019上海車展同期舉辦，大會(huì)邀請(qǐng)到來(lái)自學(xué)術(shù)界、整車企業(yè)、零部件企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司、新興自動(dòng)駕駛公司和人工智能公司等智能汽車供應(yīng)鏈領(lǐng)域的15位嘉賓登臺(tái)，探討智能汽車時(shí)代的供應(yīng)鏈創(chuàng)新與出行變革。
博世底盤(pán)控制系統(tǒng)中國(guó)區(qū)駕駛員輔助業(yè)務(wù)單元副總裁蔣京芳在做了題為《自動(dòng)駕駛賦能未來(lái)出行》的演講，詳解介紹了全球最大的汽車零部件企業(yè)博世在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的成績(jī)與未來(lái)發(fā)展規(guī)劃，并指出了自動(dòng)駕駛技術(shù)量產(chǎn)落地面臨的多重挑戰(zhàn)。
一、自動(dòng)駕駛的三大落地場(chǎng)景
蔣京芳在現(xiàn)場(chǎng)講到，博世眼中的自動(dòng)駕駛分為三個(gè)世界——即三個(gè)重要落地場(chǎng)景，城市、高速公路和封閉限定區(qū)域。
城市場(chǎng)景的行駛路況最復(fù)雜，因此主要是研發(fā)L4/L5級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)，未來(lái)主要應(yīng)用方向在城市無(wú)人出租車/網(wǎng)約車類等共享出行服務(wù)上。
高速公路場(chǎng)景相對(duì)城市路況要簡(jiǎn)單一些，是多數(shù)主機(jī)廠關(guān)注的方向，即從L1開(kāi)始，讓私家車逐步實(shí)現(xiàn)L3甚至L4等級(jí)的自動(dòng)駕駛能力。
封閉限定區(qū)域相對(duì)前兩個(gè)場(chǎng)景路況最為簡(jiǎn)單，因此也成了大部分主機(jī)廠、出行公司和初創(chuàng)自動(dòng)駕駛公司最為關(guān)注的方向。
主機(jī)廠在這個(gè)領(lǐng)域推出了等級(jí)越來(lái)越高的自動(dòng)泊車技術(shù)，而出行和自動(dòng)駕駛創(chuàng)企則也在嘗試部署用于廠區(qū)、園區(qū)、港區(qū)的低速L4級(jí)無(wú)人車。
蔣京芳在現(xiàn)場(chǎng)表示，博世作為全球最大的汽車零部件供應(yīng)商，在這三個(gè)重要場(chǎng)景里都有產(chǎn)品布局。
高速公路場(chǎng)景上，博世在2018年已經(jīng)開(kāi)始助力車企量產(chǎn)L2級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，明年還會(huì)推出支持指令式變道的L2.5級(jí)系統(tǒng)。
城市場(chǎng)景上，博世正與戴姆勒、英偉達(dá)合作研發(fā)L4級(jí)的自動(dòng)駕駛出租車，并將在今年9月于美國(guó)圣何塞展開(kāi)試運(yùn)營(yíng)。
封閉限定區(qū)域場(chǎng)景上，博世主攻自動(dòng)泊車技術(shù)，目前已量產(chǎn)L2級(jí)APA自動(dòng)泊車系統(tǒng)，推出了L4級(jí)的AVP自動(dòng)代客泊車系統(tǒng)，后續(xù)還將推出駕駛員在車外遙控泊車輔助系統(tǒng)等高級(jí)功能。
二、高速公路場(chǎng)景：L2今年上車40款 明年落地L2.5
博世從2011年起就開(kāi)始了駕駛員輔助系統(tǒng)業(yè)務(wù)，從ACC、LKA等L1級(jí)系統(tǒng)做起，幫助主機(jī)廠落地自動(dòng)駕駛技術(shù)。
2018年起，博世開(kāi)始向主機(jī)廠提供L2級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)——即單車道不變道的自動(dòng)駕駛。
去年，博世的L2級(jí)系統(tǒng)率先在榮威Marvel X、長(zhǎng)安CS55、長(zhǎng)城VV6、吉利博瑞GE四款車上落地。而到了2019年，更是呈現(xiàn)出“井噴”式落地的景象——今年將至少有40款車型搭載博世的L2級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。
技術(shù)上，博世的L2級(jí)系統(tǒng)在感知層配備了1個(gè)博世第四代毫米波雷達(dá)和1個(gè)博世第二代單目攝像頭，決策能力布置在雷達(dá)或攝像頭控制器中，依靠ESP和EPS進(jìn)行縱向和橫向控制，不需要冗余執(zhí)行器。
在這套設(shè)備的加持下，其L2級(jí)系統(tǒng)具體分為工作范圍在0-60公里/小時(shí)的TJA交通擁堵輔助功能和工作范圍0-130公里的ICA智能巡航輔助系統(tǒng)，用戶可脫手20秒。
到2020年，博世將推出L2.5級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)HWA（高速公路輔助），在L2級(jí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加駕駛員確認(rèn)后的車輛自動(dòng)變道功能，工作范圍在0-130公里/小時(shí)，用戶可脫手20秒。
因?yàn)樵黾恿俗兊拦δ埽?/span>L2.5級(jí)的系統(tǒng)在技術(shù)上也進(jìn)行了一些升級(jí)。
HWA功能需要在車輛前部和四角各配置有1個(gè)博世第五代毫米波雷達(dá)，1個(gè)三代前視單目攝像頭，決策能力布置在名為DASy基礎(chǔ)版的域控制器中，同樣由ESP和EPS進(jìn)行縱向和橫向控制，不需要冗余執(zhí)行器。
一個(gè)有趣的細(xì)節(jié)是，蔣京芳表示，如果HWA系統(tǒng)選用駕駛員監(jiān)控?cái)z像頭和高精地圖，其實(shí)可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的脫手，通用的SuperCruise系統(tǒng)就是如此。
再往后，博世還在研發(fā)L3級(jí)的TJP交通擁堵引導(dǎo)和HWP高速公路引導(dǎo)功能。
TJP算是入門級(jí)的L3級(jí)系統(tǒng)，工作范圍在0-60公里/小時(shí)，駕駛員可脫手、脫眼，但不能睡覺(jué)以備接管車輛。
該系統(tǒng)需要在L2級(jí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加雙目攝像頭、駕駛員檢測(cè)攝像頭、環(huán)視攝像頭以及超聲波傳感器參與工作，用于決策的域控制器升級(jí)為DASy增強(qiáng)版，制動(dòng)系統(tǒng)采用ESP+iBooster電控剎車互為冗余，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也需要冗余設(shè)計(jì)。
再往后就是駕駛員可睡覺(jué)的HWP功能，博世對(duì)其定義為L3/L4級(jí)系統(tǒng)，工作范圍在0-130公里/小時(shí)。
在TJP的基礎(chǔ)上，HWP需要增加高性能毫米波雷達(dá)/攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器，同時(shí)也需要兩個(gè)決策用的域控制器互為冗余，還需要用到高精地圖和高精定位等技術(shù)。
三、城市和封閉限定區(qū)域：重點(diǎn)推進(jìn)自動(dòng)泊車技術(shù)
城市場(chǎng)景上，博世正在跟戴姆勒、英偉達(dá)等伙伴合作研發(fā)L4/L5級(jí)的自動(dòng)駕駛出租車，并將在今年下半年于美國(guó)加州圣何塞進(jìn)行試運(yùn)行。蔣京芳表示，其自動(dòng)駕駛出租車的目標(biāo)是在2022年左右逐步投放市場(chǎng)。
技術(shù)上，博世的L4/5級(jí)自動(dòng)駕駛出租車需要在L3/L4級(jí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上安裝更高分辨率/更高性能的毫米波雷達(dá)、交通燈識(shí)別攝像頭、更遠(yuǎn)探測(cè)距離的激光雷達(dá)等傳感器，并搭載性能更強(qiáng)勁的車載計(jì)算機(jī)來(lái)提供計(jì)算能力。
此外蔣京芳還強(qiáng)調(diào)，L4/5級(jí)的自動(dòng)駕駛出租車還需要非常強(qiáng)大的后臺(tái)控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)車輛進(jìn)行云端管理和調(diào)配才能真正實(shí)現(xiàn)共享出行。
在封閉限定區(qū)域，博世研發(fā)的主要方向集中在自動(dòng)泊車功能上面，推出了極為豐富的產(chǎn)品序列。
2008年，博世就量產(chǎn)了泊車報(bào)警和半自動(dòng)泊車系統(tǒng)。2018年又量產(chǎn)了L2級(jí)的APA全自動(dòng)泊車，推出了L4級(jí)的AVP自動(dòng)代客泊車技術(shù)。
蔣京芳表示，2018年有多款搭載博世L2級(jí)自動(dòng)泊車技術(shù)的車型上市，可謂是自動(dòng)泊車的元年。而今年這一趨勢(shì)還將更加明顯，到年底預(yù)計(jì)將有20余款車型搭載這一系統(tǒng)。
技術(shù)上，該系統(tǒng)搭載了12個(gè)博世第五代超聲波雷達(dá)來(lái)感知外部環(huán)境，一個(gè)超聲波泊車控制器提供決策能力，用ESP和EPS進(jìn)行縱向和橫向控制，不需要冗余。
不遠(yuǎn)的未來(lái)，博世還將推出L2級(jí)的RPA遙控泊車輔助功能，人在車外按著手機(jī)或車鑰匙即可讓車輛自行完成固定車位的自動(dòng)泊車操作。
由于人在車外，因此其在技術(shù)上也提出了更高要求。
RPA系統(tǒng)需要12個(gè)博世第六代超聲波傳感器和4個(gè)博世第二代近距離攝像頭提供感知能力，一個(gè)專用的域控制器提供計(jì)算能力，ESP+iBooster提供具備冗余的縱向控制，EPS提供橫向控制。
與RPA相似的，博世還有HPA家庭區(qū)域泊車輔助系統(tǒng)，即針對(duì)固定車位，系統(tǒng)在學(xué)習(xí)泊車路徑后，無(wú)需用戶在車內(nèi)即可獨(dú)立完成泊車過(guò)程。
而再往后，則是L3級(jí)的家庭區(qū)域泊車引導(dǎo)HPP和遙控泊車引導(dǎo)RPP，這時(shí)已經(jīng)不在需要用戶站在車外進(jìn)行監(jiān)控，一鍵即可讓車輛完成泊車。
四、自動(dòng)駕駛量產(chǎn)落地面臨多方挑戰(zhàn)
蔣京芳在現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)調(diào)，博世雖然已經(jīng)規(guī)劃了L2、L2.5級(jí)的多個(gè)自動(dòng)駕駛功能并明確了其落地時(shí)間，但是并未表明L3級(jí)自動(dòng)駕駛功能的落地時(shí)間。
“為什么沒(méi)有明確的時(shí)間點(diǎn)？我引用一下自動(dòng)駕駛初創(chuàng)公司的話，自動(dòng)駕駛做的越多，發(fā)現(xiàn)坑越大。”蔣京芳說(shuō)道，“像博世這樣的Tier1在做的過(guò)程中也有同樣的感受。”
蔣京芳指出，想要將L3級(jí)以上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)落地，除了要有很好的感知、定位、決策、執(zhí)行系統(tǒng)外，還要考慮到車輛的電子架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全、功能安全問(wèn)題，并且需要法規(guī)的支持。
與此同時(shí)，高等級(jí)自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)落地還面臨驗(yàn)證問(wèn)題。
她表示，傳統(tǒng)的驗(yàn)證方式針對(duì)的是已知場(chǎng)景，例如在A—B之間進(jìn)行2500小時(shí)的道路測(cè)試即可驗(yàn)證系統(tǒng)功能的成熟度。
但到了自動(dòng)駕駛時(shí)代，還需要通過(guò)模擬的方式對(duì)極限場(chǎng)景進(jìn)行驗(yàn)證。而在自動(dòng)駕駛功能上市后，還需要根據(jù)消費(fèi)者的實(shí)際行駛數(shù)據(jù)，不斷進(jìn)行迭代升級(jí)。
“盡管面臨多方挑戰(zhàn)，博世還是認(rèn)為自動(dòng)駕駛就是未來(lái)。”蔣京芳講道。
為了迎接挑戰(zhàn)，博世在感知、定位、控制器、執(zhí)行器等多個(gè)方面都進(jìn)行了一系列準(zhǔn)備。
感知方面，博世目前已經(jīng)售出超過(guò)100萬(wàn)套毫米波雷達(dá)。明年量產(chǎn)的第五代毫米波雷達(dá)的探測(cè)距離將從160米升級(jí)到了200米，視場(chǎng)角也從90度擴(kuò)展到100度。
其第三代多功能/立體攝像頭的像素從120萬(wàn)升級(jí)到200萬(wàn)，視場(chǎng)角從正負(fù)25度擴(kuò)展到正負(fù)50度，并引入了紋理識(shí)別、密集光流法、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。
與此同時(shí)，其第六代超聲波雷達(dá)也在探測(cè)范圍、系統(tǒng)刷新時(shí)間、閾值標(biāo)定等方面進(jìn)行了升級(jí)，并且能與第二代近距離攝像頭和環(huán)視系統(tǒng)進(jìn)行傳感器融合。
更為重要的是，博世也在研發(fā)掃描式激光雷達(dá)，未來(lái)將與毫米波雷達(dá)、攝像頭和超聲波雷達(dá)組成完整的傳感器矩陣。
定位方面，為了解決衛(wèi)星GNSS系統(tǒng)信號(hào)不足和偏差問(wèn)題，博世推出了衛(wèi)星定位智能傳感器VMPS，內(nèi)部集成有高精度的六軸慣導(dǎo)，提供糾偏服務(wù)，能夠把定位精度控制在20厘米以內(nèi)。
此外，在衛(wèi)星信號(hào)缺失的情況下，還需要用到相對(duì)定位技術(shù)——即博世道路特征技術(shù)，該方案通過(guò)攝像頭、雷達(dá)等傳感器采集外部道路特征，上傳到云端與高精地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)定位。
總體來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星定位智能傳感器VMPS和博世道路特征技術(shù)兩者互為補(bǔ)充和冗余，保證了定位的精度和可靠度。
決策方面，博世推出了一系列針對(duì)不同級(jí)別自動(dòng)駕駛的域控制器。
L1/L2級(jí)自動(dòng)駕駛的決策能力集成在毫米波雷達(dá)或攝像頭的微控制器內(nèi)；針對(duì)L2.5級(jí)自動(dòng)駕駛推出的DASy基礎(chǔ)版則使用ASIL-D級(jí)的處理器；L3和L4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)則需要用到DASy增強(qiáng)版和DASy至尊版，兩者同時(shí)搭載有微控制器和處理器，后者還有專用的視頻和AI處理器支持深度學(xué)習(xí)計(jì)算。
最后的車輛控制和執(zhí)行系統(tǒng)是博世的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)，其不僅有ESP車身穩(wěn)定系統(tǒng)這類壟斷級(jí)產(chǎn)品，還有EPS電助力轉(zhuǎn)向和iBooster電控剎車等控制系統(tǒng)，可以為各等級(jí)的自動(dòng)駕駛車輛提供帶有冗余的縱、橫向控制系統(tǒng)。
結(jié)語(yǔ)：一家軟硬件一體式自動(dòng)駕駛公司
自手機(jī)進(jìn)入智能時(shí)代后，蘋(píng)果用軟硬件一體的開(kāi)發(fā)策略獲得了巨大的成功，成為新一代電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的典范。隨著汽車邁入智能電動(dòng)汽車時(shí)代，這一開(kāi)發(fā)策略依然有效，特斯拉就憑此成為全球頭號(hào)新造車企業(yè)。
當(dāng)然，對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)來(lái)說(shuō)，軟硬件一體式開(kāi)發(fā)策略也同樣重要，也是各家公司非常向往的一種能力。但汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)安全性要求極高，同時(shí)又有極高的開(kāi)發(fā)門檻，軟硬件一體知易行難。
目前來(lái)看，博世算是全球極少數(shù)既能開(kāi)發(fā)傳感器、控制器、執(zhí)行器等硬件，又能開(kāi)發(fā)從L1—L5各類針對(duì)城市、高速公路以及封閉區(qū)域場(chǎng)景的自動(dòng)駕駛軟件的玩家。
再憑借其在傳感器、車身控制等領(lǐng)域近乎壟斷級(jí)的存在，博世注定將是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域最重要的一個(gè)玩家之一。
