車東西（公眾(zhong)號：chedongxi）
文 |? 曉寒(han)
4月19日，由車東西與2019上海(hai)車(che)展承辦方——上海市國際展覽有限公司（SIEC）聯合舉辦的GTIC 2019全球智能(neng)汽(qi)車供應鏈創新(xin)峰會在2019上海車(che)(che)展同期(qi)舉辦，大會邀請(qing)到來(lai)自學(xue)術(shu)界、整車(che)(che)企(qi)業、零部件企(qi)業、互聯網公(gong)司(si)、新(xin)興自動駕(jia)駛(shi)公(gong)司(si)和(he)人(ren)工智(zhi)能公(gong)司(si)等智(zhi)能汽車(che)(che)供應鏈領域的15位(wei)嘉(jia)賓登臺，探討智(zhi)能(neng)汽車時代的供應鏈創新(xin)與出(chu)行變革。
博世(shi)底盤控制系統中國區駕駛員輔助(zhu)業務單元副總裁蔣京(jing)芳在做了(le)題為《自動(dong)駕駛賦能未(wei)(wei)來出行(xing)》的演講，詳解介紹了(le)全球最大的汽車零部件(jian)企業博世(shi)在自動(dong)駕駛領(ling)域的成(cheng)績與未(wei)(wei)來發(fa)展規劃，并指(zhi)出了(le)自動(dong)駕駛技(ji)術量產落地面(mian)臨的多重(zhong)挑戰。
一、自動駕駛(shi)的三(san)大落地(di)場景(jing)
蔣(jiang)京芳在現(xian)場講(jiang)到(dao)，博世眼中(zhong)的自動駕駛分為三個世界——即三個重要落地場景，城市、高速公路和封閉(bi)限定區域。
城(cheng)市場景的行駛(shi)路況最復(fu)雜，因此主要是研發L4/L5級(ji)自動(dong)駕駛技(ji)術，未(wei)來(lai)主(zhu)要(yao)應(ying)用方向在(zai)城市(shi)無(wu)人出租車/網約車類等(deng)共(gong)享(xiang)出(chu)行服務(wu)上。
高速公(gong)路場景(jing)相對城(cheng)市路況要簡單一些(xie)，是多數主(zhu)機(ji)廠(chang)關(guan)注的方(fang)向，即從L1開始(shi)，讓(rang)私家車(che)逐(zhu)步(bu)實現L3甚(shen)至L4等(deng)級的自(zi)動駕(jia)駛能力(li)。
封閉(bi)限定區域(yu)相對前兩(liang)個場景(jing)路(lu)況最為簡單，因此也成(cheng)了(le)大部分主(zhu)機廠(chang)、出行公司和初(chu)創自(zi)動駕(jia)駛公司最為關注(zhu)的方(fang)向。
主(zhu)機廠在(zai)這個領(ling)域推出了等級越來越高的自(zi)動泊車技術，而出行和自(zi)動駕駛創企則也在(zai)嘗試部署用于(yu)廠區、園區、港(gang)區的低(di)速L4級無人車。
蔣京芳在現場表示，博世作為全球最大的汽車零部件供應商，在這三個重要場景里都有產品布局。
高(gao)速公(gong)路場景上(shang)，博世在(zai)2018年已經開始助力車企量產L2級自動駕駛(shi)系統，明年還會推出支持指令式變(bian)道(dao)的L2.5級(ji)系(xi)統。
城市(shi)場景上，博世(shi)正與戴姆勒、英偉(wei)達(da)合(he)作研(yan)發L4級的(de)自動(dong)駕駛(shi)出租(zu)車，并將在今年9月于美(mei)國圣何塞展(zhan)開試運(yun)營。
封閉限(xian)定區域(yu)場景上，博(bo)世主攻自動泊車(che)技術，目前已量產L2級(ji)APA自動泊車系統，推出了L4級的AVP自動代客泊車(che)系統，后續還將(jiang)推出駕駛員在車(che)外(wai)遙控泊車(che)輔助(zhu)系統等高(gao)級功(gong)能。
二、高速公路場景(jing)：L2今年上(shang)車40款 明年(nian)落地L2.5
博世(shi)從2011年起就開(kai)始了駕(jia)駛員(yuan)輔助(zhu)系統業(ye)務，從(cong)ACC、LKA等L1級系統做(zuo)起(qi)，幫助主機(ji)廠落(luo)地自動駕駛技術。
2018年(nian)起，博世開始向主機廠(chang)提供L2級自動駕駛系統——即單車道不變道的自動駕駛。
去年，博(bo)世的L2級系統率先在榮威Marvel X、長安CS55、長城(cheng)VV6、吉利博瑞GE四(si)款車(che)上落地。而(er)到了2019年，更是呈現出(chu)“井噴”式落地的景象——今年(nian)將至少有40款車型(xing)搭載博世的L2級自動駕(jia)駛系統。
技術上，博(bo)世(shi)的L2級系統在感知(zhi)層配(pei)備(bei)了(le)1個(ge)博世第四代毫米波雷達和1個(ge)博世第(di)二代(dai)單(dan)目攝(she)像頭，決策能力布置在雷達或攝(she)像頭控制器中，依靠ESP和EPS進(jin)行(xing)縱向和橫向控制，不需要冗余執行(xing)器(qi)。
在這套設(she)備的加(jia)持下，其L2級系統具體分(fen)為工作范圍在0-60公里/小時的TJA交通(tong)擁(yong)堵輔助功能(neng)和工作范圍0-130公里(li)的ICA智能巡(xun)航輔助系(xi)統，用戶可脫手20秒。
到2020年，博(bo)世將推出L2.5級自動駕駛系統(tong)HWA（高速公路輔(fu)助(zhu)），在L2級系統的基礎上，增加駕駛員確認后的車輛(liang)自動(dong)變道功能，工作范圍在0-130公里(li)/小時，用戶可脫(tuo)手(shou)20秒。
因為增加了變道功能，L2.5級(ji)的系統在技(ji)術上也進行了一些升(sheng)級(ji)。
HWA功能需要在車輛前部和四角各配置有1個博世第五代毫米波雷(lei)達，1個三代(dai)前視單目攝像頭，決策能(neng)力布置在名為DASy基礎版的(de)域(yu)控制器(qi)中，同樣由ESP和EPS進行縱向和橫向控(kong)制，不需(xu)要(yao)冗余執行器。
一個(ge)有趣的細節是，蔣(jiang)京芳(fang)表示，如果HWA系統選用駕駛員監控攝像(xiang)頭和高精地圖，其實可以實現更長(chang)時(shi)間的(de)脫(tuo)手，通用的(de)SuperCruise系統就是如(ru)此。
再往后，博世還在研發L3級的TJP交通擁堵引導和HWP高速公路引導功能。
TJP算是(shi)入門級(ji)的L3級(ji)系(xi)統，工作(zuo)范圍在(zai)0-60公(gong)里/小時，駕駛員(yuan)可脫(tuo)手(shou)、脫(tuo)眼，但不能睡覺(jue)以備接管車輛。
該(gai)系統需要在L2級(ji)系統的基礎上，增加雙目攝像(xiang)頭、駕駛員檢測攝像(xiang)頭、環視攝像(xiang)頭以(yi)及超聲波傳感器(qi)(qi)參與工(gong)作，用(yong)于決(jue)策(ce)的域控制器(qi)(qi)升級(ji)為DASy增強(qiang)版，制動系統采(cai)用ESP+iBooster電控(kong)剎車(che)互為冗余(yu)(yu)，轉向系(xi)統也(ye)需要冗余(yu)(yu)設(she)計。
再(zai)往(wang)后就(jiu)是駕駛員(yuan)可(ke)睡覺的(de)HWP功能，博(bo)世(shi)對其定(ding)義為L3/L4級(ji)系(xi)統，工作范圍(wei)在0-130公里/小時。
在TJP的基礎(chu)上，HWP需要增加高性能毫米波(bo)雷達/攝像頭(tou)、激光(guang)雷達等(deng)傳(chuan)感器，同(tong)時也需(xu)要兩個決策用的域控制器互(hu)為冗余(yu)，還需(xu)要用到高精(jing)地(di)圖和高精(jing)定位(wei)等(deng)技術。
三(san)、城市和封閉(bi)限定區域：重點推進自動泊車技(ji)術
城市場景上，博世正在跟戴姆勒(le)、英偉達等伙伴合作研發L4/L5級的自動(dong)駕(jia)駛(shi)出租(zu)車，并(bing)將(jiang)在今年下半年于美國(guo)加州圣何塞進行試運行。蔣(jiang)京芳(fang)表(biao)示，其(qi)自動(dong)駕(jia)駛(shi)出租(zu)車的目標是在2022年左右逐步投放市場。
技(ji)術上，博世的L4/5級自動駕(jia)駛出租車需要在L3/L4級系統的基礎上安裝更(geng)高(gao)分辨率/更高性(xing)能的(de)(de)毫米波(bo)雷達(da)、交通燈識別(bie)攝像頭、更遠探(tan)測距離的(de)(de)激光雷達(da)等傳感器(qi)，并搭(da)載性(xing)能更強勁的車載計算(suan)機來提供計算(suan)能力。
此外蔣京芳還強調，L4/5級的自動駕駛(shi)出租車還需要非常強大(da)的后臺控制系(xi)統來對車輛(liang)進行云端管理(li)和調配(pei)才能真正(zheng)實現共(gong)享出行。
在封閉限定區域，博世研發的主要方向集中在自動泊車功能上面，推出了極為豐富的產品序列。
2008年，博世就量產了泊車報(bao)警和半(ban)自(zi)動泊車系統。2018年(nian)又量(liang)產(chan)了(le)L2級的APA全自動(dong)泊(bo)車，推(tui)出了(le)L4級的AVP自(zi)動代客泊車技術。
蔣(jiang)京芳表示，2018年有(you)多(duo)款搭(da)載博世L2級(ji)自動泊車技術的車型上市，可(ke)謂是自動泊車的元年。而今年這一趨勢還將(jiang)更加明顯，到年底預計將(jiang)有20余(yu)款車型搭載這一系統。
技術上，該系統搭載了12個(ge)博世第五代超聲波(bo)雷(lei)達(da)來感知外部環境，一個(ge)超聲波(bo)泊車(che)控制器提供決策(ce)能力，用ESP和EPS進行縱向(xiang)和(he)橫向(xiang)控制，不需要冗余。
不遠的未(wei)來，博(bo)世(shi)還將推出L2級(ji)的(de)RPA遙控(kong)泊(bo)車(che)(che)(che)輔助功能，人在(zai)車(che)(che)(che)外按著手機或車(che)(che)(che)鑰匙即可讓車(che)(che)(che)輛自(zi)行完成固定車(che)(che)(che)位的自(zi)動(dong)泊(bo)車(che)(che)(che)操(cao)作。
由于人在車外，因此其在技術上也提出了更高要求。
RPA系(xi)統需要(yao)12個博(bo)世第六代超聲波傳感器和(he)4個(ge)博世第(di)二代(dai)近(jin)距離攝像頭提供感知能(neng)力，一個(ge)專用(yong)的域控(kong)制器(qi)提供計算能(neng)力，ESP+iBooster提供(gong)具備(bei)冗(rong)余的縱向(xiang)控制，EPS提供(gong)橫向控(kong)制。
與RPA相似的(de)，博世還有HPA家庭區(qu)域泊(bo)車輔(fu)助系統，即針對固定車位，系統在學習(xi)泊(bo)車路徑后(hou)，無需用戶在車內即可獨立完成泊(bo)車過(guo)程。
而再往(wang)后，則(ze)是L3級的家庭區(qu)域(yu)泊車引導HPP和遙(yao)控(kong)泊車引導RPP，這時已經不在需要用戶站在車(che)外進行監控，一鍵即可(ke)讓車(che)輛完成泊車(che)。
四、自動駕駛量產落(luo)地(di)面臨多方挑戰
蔣京芳在現場強調(diao)，博世雖然已經規劃了L2、L2.5級(ji)的多個自動駕駛功能并(bing)明確了其落(luo)地(di)時間，但是并(bing)未表明L3級(ji)自動駕駛功(gong)能(neng)的(de)落地(di)時間。
“為什么沒有明確的(de)時(shi)間點？我引用一下自動駕駛初創公司(si)的(de)話，自動駕駛做的(de)越多，發(fa)現坑越大。”蔣京芳說道，“像(xiang)博(bo)世(shi)這樣的Tier1在做的過(guo)程中(zhong)也(ye)有同(tong)樣的感受。”
蔣京芳(fang)指出(chu)，想(xiang)要(yao)將L3級以(yi)上(shang)的(de)自動駕駛系統(tong)落地，除了要(yao)有(you)很好的(de)感知、定位(wei)、決策、執行系統(tong)外(wai)，還要(yao)考慮到車(che)輛(liang)的(de)電(dian)子架構、網絡(luo)安全、功能(neng)安全問題(ti)，并且(qie)需要(yao)法規的(de)支持。
與此同時，高(gao)等級自動(dong)駕(jia)駛的(de)量產(chan)落地還面臨驗證問題(ti)。
她(ta)表示，傳統(tong)的驗證(zheng)方(fang)式針(zhen)對的是已知場景，例如在(zai)A—B之間進(jin)行2500小時的道(dao)路測試即(ji)可驗證系(xi)統功能的成熟度(du)。
但到了自動(dong)駕(jia)駛時代(dai)，還需要通(tong)過(guo)模擬的方式對(dui)極限(xian)場景(jing)進(jin)行驗(yan)證。而在自動(dong)駕(jia)駛功能(neng)上市后，還需要根據消費者的實際行駛數據，不斷進(jin)行迭代(dai)升級。
“盡管面臨多方(fang)挑戰，博世還是認(ren)為自動駕駛就是未來(lai)。”蔣(jiang)京芳講道。
為了迎接挑戰(zhan)，博世(shi)在感(gan)知、定位(wei)、控制器(qi)、執行(xing)器(qi)等多個方面都進行(xing)了一系列準備。
感知(zhi)方面(mian)，博世目前已經售出(chu)超過100萬套毫(hao)米波雷(lei)達(da)。明年量產的第五代毫(hao)米波雷(lei)達(da)的探測距離將從160米升(sheng)級到了200米，視場角也(ye)從90度擴展(zhan)到100度(du)。
其第三代(dai)多(duo)功(gong)能/立體攝像(xiang)頭的像(xiang)素從120萬升級到200萬(wan)，視場角從正負25度擴(kuo)展到正負50度，并引入了紋理識別、密集光流法(fa)、卷(juan)積神經(jing)網(wang)絡等技術。
與(yu)此同時(shi)，其第六代超聲波雷達(da)也在探(tan)測范圍、系統(tong)(tong)刷新時(shi)間、閾值標(biao)定等方(fang)面進行了升級，并(bing)且能與(yu)第二代近距離攝像頭(tou)和環視系統(tong)(tong)進行傳感器融合(he)。
更(geng)為重要的是，博世也在研發掃(sao)描式激(ji)光雷(lei)達，未來(lai)將與(yu)毫米波雷(lei)達、攝像頭(tou)和超聲波雷(lei)達組成(cheng)完整的傳感(gan)器矩(ju)陣。
定(ding)位(wei)方面，為了解決(jue)衛星GNSS系統(tong)信號不(bu)足和(he)偏(pian)差問題，博世推出了(le)衛星定位智能傳感器VMPS，內部集(ji)成有(you)高精度(du)的六(liu)軸(zhou)慣導，提(ti)供糾偏服務，能夠(gou)把定(ding)位精度(du)控制在20厘米以內。
此(ci)外，在衛(wei)星(xing)信號缺失的情況下，還需要用(yong)到(dao)相對定位技(ji)術——即博世道路特征(zheng)技術，該方案通過攝像頭、雷達等傳感器采集(ji)外部道路特征(zheng)，上傳到云端與高(gao)精地圖數(shu)據進行比對(dui)進而實現定(ding)位(wei)。
總體來說，衛(wei)星定位智(zhi)能傳感器VMPS和(he)博世道路特征技術兩者互(hu)為(wei)補充和(he)冗余(yu)，保證了定(ding)位的(de)精度和(he)可靠度。
決策方面，博世(shi)推(tui)出了一系列針對(dui)不同級別(bie)自動(dong)駕(jia)駛的域(yu)控(kong)制(zhi)器(qi)。
L1/L2級自動駕駛的決策能力集(ji)成(cheng)在毫(hao)米波雷達(da)或攝像頭的微(wei)控制器內；針對L2.5級自動駕駛推出的DASy基礎(chu)版則使用(yong)ASIL-D級的處理器；L3和(he)L4級自(zi)動(dong)駕駛系統則需要用到DASy增強(qiang)版和DASy至(zhi)尊版，兩者同(tong)時搭(da)載有(you)微(wei)控制器和處理器，后(hou)者還有專用的視頻和AI處理器支(zhi)持深度學習計算。
最后的(de)車輛(liang)控制和執行系統是博世的(de)傳統強(qiang)項，其不僅有ESP車身穩定系統這類壟(long)斷(duan)級產(chan)品(pin)，還有(you)EPS電助力轉向和iBooster電(dian)控剎車等控制系(xi)統(tong)，可(ke)以為各等級的自(zi)動駕駛車輛提(ti)供帶有冗余的縱、橫向控制系(xi)統(tong)。
結語：一家軟(ruan)硬(ying)件一體式自動駕駛(shi)公司
自手機進(jin)入智能(neng)時(shi)代(dai)后(hou)，蘋果用(yong)軟硬件(jian)一體的(de)開(kai)發策(ce)略獲得了(le)巨大的(de)成(cheng)功，成(cheng)為新一代(dai)電子產品開(kai)發的(de)典范(fan)。隨著汽車(che)邁入智能(neng)電動汽車(che)時(shi)代(dai)，這一開(kai)發策(ce)略依然有效(xiao)，特斯拉就憑此成(cheng)為全球頭號新造車(che)企業。
當然，對于自動駕駛(shi)技術來說，軟(ruan)硬件(jian)一體式開(kai)發策(ce)略也同樣重(zhong)要，也是各家公司非常向往(wang)的一種能(neng)力(li)。但汽(qi)車(che)產(chan)業對安全(quan)性要求極高，同時又有極高的開(kai)發門檻，軟(ruan)硬件(jian)一體知(zhi)易行難。
目前來看，博世算是(shi)全(quan)球極(ji)少數既(ji)能(neng)開發傳感器、控制器、執(zhi)行(xing)器等硬件，又能(neng)開發從L1—L5各類(lei)針對城市、高速公路(lu)以及封閉(bi)區域場景的(de)自動駕駛軟件(jian)的(de)玩(wan)家。
再憑借(jie)其在傳感(gan)器、車(che)身控制等領域近乎壟斷(duan)級的存(cun)在，博世注定(ding)將是自動(dong)駕駛領域最重要的一(yi)個(ge)玩家之一(yi)。
