車東西 | 曉寒 4月19日，由車東西與2019上海車展承辦方——上海市國際展覽有限公司（SIEC）聯(lián)合舉辦的GTIC 2019全球智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新峰會在2019上海車展同期舉辦，大會邀請到來自學(xué)術(shù)界、整車企業(yè)、零...

車東西 | 曉寒

4月19日，由車東西與2019上海車展承辦方——上海市國際展覽有限公司（SIEC）聯(lián)合舉辦的GTIC 2019全球智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新峰會在2019上海車展同期舉辦，大會邀請到來自學(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，探討智能汽車時代的供應(yīng)鏈創(chuàng)新與出行變革。

博世底盤控制系統(tǒng)中國區(qū)駕駛員輔助業(yè)務(wù)單元副總裁蔣京芳在做了題為《自動駕駛賦能未來出行》的演講，詳解介紹了全球最大的汽車零部件企業(yè)博世在自動駕駛領(lǐng)域的成績與未來發(fā)展規(guī)劃，并指出了自動駕駛技術(shù)量產(chǎn)落地面臨的多重挑戰(zhàn)。

自動駕駛的三大落地場景

蔣京芳在現(xiàn)場講到，博世眼中的自動駕駛分為三個世界——即三個重要落地場景，城市、高速公路和封閉限定區(qū)域。

城市場景的行駛路況最復(fù)雜，因此主要是研發(fā)L4/L5級自動駕駛技術(shù)，未來主要應(yīng)用方向在城市無人出租車/網(wǎng)約車類等共享出行服務(wù)上。

高速公路場景相對城市路況要簡單一些，是多數(shù)主機廠關(guān)注的方向，即從L1開始，讓私家車逐步實現(xiàn)L3甚至L4等級的自動駕駛能力。

封閉限定區(qū)域相對前兩個場景路況最為簡單，因此也成了大部分主機廠、出行公司和初創(chuàng)自動駕駛公司最為關(guān)注的方向。

主機廠在這個領(lǐng)域推出了等級越來越高的自動泊車技術(shù)，而出行和自動駕駛創(chuàng)企則也在嘗試部署用于廠區(qū)、園區(qū)、港區(qū)的低速L4級無人車。

蔣京芳在現(xiàn)場表示，博世作為全球最大的汽車零部件供應(yīng)商，在這三個重要場景里都有產(chǎn)品布局。

高速公路場景上，博世在2018年已經(jīng)開始助力車企量產(chǎn)L2級自動駕駛系統(tǒng)，明年還會推出支持指令式變道的L2.5級系統(tǒng)。

城市場景上，博世正與戴姆勒、英偉達(dá)合作研發(fā)L4級的自動駕駛出租車，并將在今年9月于美國圣何塞展開試運營。

封閉限定區(qū)域場景上，博世主攻自動泊車技術(shù)，目前已量產(chǎn)L2級APA自動泊車系統(tǒng)，推出了L4級的AVP自動代客泊車系統(tǒng)，后續(xù)還將推出駕駛員在車外遙控泊車輔助系統(tǒng)等高級功能。

高速公路場景：L2今年上車40款 明年落地L2.5

博世從2011年起就開始了駕駛員輔助系統(tǒng)業(yè)務(wù)，從ACC、LKA等L1級系統(tǒng)做起，幫助主機廠落地自動駕駛技術(shù)。

2018年起，博世開始向主機廠提供L2級自動駕駛系統(tǒng)——即單車道不變道的自動駕駛。

去年，博世的L2級系統(tǒng)率先在榮威Marvel X、長安CS55、長城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級自動駕駛系統(tǒng)。

技術(shù)上，博世的L2級系統(tǒng)在感知層配備了1個博世第四代毫米波雷達(dá)和1個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級系統(tǒng)具體分為工作范圍在0-60公里/小時的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級自動駕駛系統(tǒng)HWA（高速公路輔助），在L2級系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加駕駛員確認(rèn)后的車輛自動變道功能，工作范圍在0-130公里/小時，用戶可脫手20秒。

因為增加了變道功能，L2.5級的系統(tǒng)在技術(shù)上也進行了一些升級。

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達(dá)，1個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進行縱向和橫向控制，不需要冗余執(zhí)行器。

一個有趣的細(xì)節(jié)是，蔣京芳表示，如果HWA系統(tǒng)選用駕駛員監(jiān)控攝像頭和高精地圖，其實可以實現(xiàn)更長時間的脫手，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算是入門級的L3級系統(tǒng)，工作范圍在0-60公里/小時，駕駛員可脫手、脫眼，但不能睡覺以備接管車輛。

該系統(tǒng)需要在L2級系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加雙目攝像頭、駕駛員檢測攝像頭、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為DASy增強版，制動系統(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。

再往后就是駕駛員可睡覺的HWP功能，博世對其定義為L3/L4級系統(tǒng)，工作范圍在0-130公里/小時。

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，同時也需要兩個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)。

城市和封閉限定區(qū)域：重點推進自動泊車技術(shù)

城市場景上，博世正在跟戴姆勒、英偉達(dá)等伙伴合作研發(fā)L4/L5級的自動駕駛出租車，并將在今年下半年于美國加州圣何塞進行試運行。蔣京芳表示，其自動駕駛出租車的目標(biāo)是在2022年左右逐步投放市場。

技術(shù)上，博世的L4/5級自動駕駛出租車需要在L3/L4級系統(tǒng)的基礎(chǔ)上安裝更高分辨率/更高性能的毫米波雷達(dá)、交通燈識別攝像頭、更遠(yuǎn)探測距離的激光雷達(dá)等傳感器，并搭載性能更強勁的車載計算機來提供計算能力。

此外蔣京芳還強調(diào)，L4/5級的自動駕駛出租車還需要非常強大的后臺控制系統(tǒng)來對車輛進行云端管理和調(diào)配才能真正實現(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)了泊車報警和半自動泊車系統(tǒng)。2018年又量產(chǎn)了L2級的APA全自動泊車，推出了L4級的AVP自動代客泊車技術(shù)。

蔣京芳表示，2018年有多款搭載博世L2級自動泊車技術(shù)的車型上市，可謂是自動泊車的元年。而今年這一趨勢還將更加明顯，到年底預(yù)計將有20余款車型搭載這一系統(tǒng)。

技術(shù)上，該系統(tǒng)搭載了12個博世第五代超聲波雷達(dá)來感知外部環(huán)境，一個超聲波泊車控制器提供決策能力，用ESP和EPS進行縱向和橫向控制，不需要冗余。

不遠(yuǎn)的未來，博世還將推出L2級的RPA遙控泊車輔助功能，人在車外按著手機或車鑰匙即可讓車輛自行完成固定車位的自動泊車操作。

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個博世第六代超聲波傳感器和4個博世第二代近距離攝像頭提供感知能力，一個專用的域控制器提供計算能力，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)，即針對固定車位，系統(tǒng)在學(xué)習(xí)泊車路徑后，無需用戶在車內(nèi)即可獨立完成泊車過程。

而再往后，則是L3級的家庭區(qū)域泊車引導(dǎo)HPP和遙控泊車引導(dǎo)RPP，這時已經(jīng)不在需要用戶站在車外進行監(jiān)控，一鍵即可讓車輛完成泊車。

自動駕駛量產(chǎn)落地面臨多方挑戰(zhàn)

蔣京芳在現(xiàn)場強調(diào)，博世雖然已經(jīng)規(guī)劃了L2、L2.5級的多個自動駕駛功能并明確了其落地時間，但是并未表明L3級自動駕駛功能的落地時間。

“為什么沒有明確的時間點？我引用一下自動駕駛初創(chuàng)公司的話，自動駕駛做的越多，發(fā)現(xiàn)坑越大?！笔Y京芳說道，“像博世這樣的Tier1在做的過程中也有同樣的感受?！?/p>

蔣京芳指出，想要將L3級以上的自動駕駛系統(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、功能安全問題，并且需要法規(guī)的支持。

與此同時，高等級自動駕駛的量產(chǎn)落地還面臨驗證問題。

她表示，傳統(tǒng)的驗證方式針對的是已知場景，例如在A—B之間進行2500小時的道路測試即可驗證系統(tǒng)功能的成熟度。

但到了自動駕駛時代，還需要通過模擬的方式對極限場景進行驗證。而在自動駕駛功能上市后，還需要根據(jù)消費者的實際行駛數(shù)據(jù)，不斷進行迭代升級。

“盡管面臨多方挑戰(zhàn)，博世還是認(rèn)為自動駕駛就是未來?！笔Y京芳講道。

為了迎接挑戰(zhàn)，博世在感知、定位、控制器、執(zhí)行器等多個方面都進行了一系列準(zhǔn)備。

感知方面，博世目前已經(jīng)售出超過100萬套毫米波雷達(dá)。明年量產(chǎn)的第五代毫米波雷達(dá)的探測距離將從160米升級到了200米，視場角也從90度擴展到100度。

其第三代多功能/立體攝像頭的像素從120萬升級到200萬，視場角從正負(fù)25度擴展到正負(fù)50度，并引入了紋理識別、密集光流法、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。

與此同時，其第六代超聲波雷達(dá)也在探測范圍、系統(tǒng)刷新時間、閾值標(biāo)定等方面進行了升級，并且能與第二代近距離攝像頭和環(huán)視系統(tǒng)進行傳感器融合。

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)信號不足和偏差問題，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)星信號缺失的情況下，還需要用到相對定位技術(shù)——即博世道路特征技術(shù)，該方案通過攝像頭、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)進行比對進而實現(xiàn)定位。

總體來說，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不同級別自動駕駛的域控制器。

L1/L2級自動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L2.5級自動駕駛推出的DASy基礎(chǔ)版則使用ASIL-D級的處理器；L3和L4級自動駕駛系統(tǒng)則需要用到DASy增強版和DASy至尊版，兩者同時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)計算。

最后的車輛控制和執(zhí)行系統(tǒng)是博世的傳統(tǒng)強項，其不僅有ESP車身穩(wěn)定系統(tǒng)這類壟斷級產(chǎn)品，還有EPS電助力轉(zhuǎn)向和iBooster電控剎車等控制系統(tǒng)，可以為各等級的自動駕駛車輛提供帶有冗余的縱、橫向控制系統(tǒng)。

結(jié)語：一家軟硬件一體式自動駕駛公司

自手機進入智能時代后，蘋果用軟硬件一體的開發(fā)策略獲得了巨大的成功，成為新一代電子產(chǎn)品開發(fā)的典范。隨著汽車邁入智能電動汽車時代，這一開發(fā)策略依然有效，特斯拉就憑此成為全球頭號新造車企業(yè)。

當(dāng)然，對于自動駕駛技術(shù)來說，軟硬件一體式開發(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)對安全性要求極高，同時又有極高的開發(fā)門檻，軟硬件一體知易行難。

目前來看，博世算是全球極少數(shù)既能開發(fā)傳感器、控制器、執(zhí)行器等硬件，又能開發(fā)從L1—L5各類針對城市、高速公路以及封閉區(qū)域場景的自動駕駛軟件的玩家。

再憑借其在傳感器、車身控制等領(lǐng)域近乎壟斷級的存在，博世注定將是自動駕駛領(lǐng)域最重要的一個玩家之一。