自动化系统

博世自动驾驶“打法”

转载 :  ytvip03.com   2019年11月18日

        关于自动驾驶,博世的官网里是这样描述的:
        您可以乘坐通勤车去上班,吃一顿轻松的早餐,看看报纸。 您不再陷入交通堵塞,您的汽车会自动带您到想去的任何地方。 而且比现在更安全,因        为自动驾驶汽车可以大大减少事故发生次数, 它们能比驾驶员更快地察觉并避免危急情况,并且严格遵守交通规则,从不疲倦。 即使在紧急情况下,它们的反应也比驾驶员快得多。
        听起来十分诱人。那么,博世将如何用技术将其对自动驾驶的畅想变为现实呢?

 


“双元战略”领航


        在自动驾驶领域,博世采取的是“双元战略”,即在推进L2和L3级别自动驾驶技术量产化落地,渐进式发展自动驾驶的同时,开展L4和L5级别完全自动驾驶与无人驾驶高自动化的研发和试点工作。
        与Waymo、Uber、通用Cruise等“一步到位”的发展路线相比,博世“两条腿走路”的做法明显要稳妥的多。众所周知,研发自动驾驶是一个极为“烧钱”的大工程,即使家大业大有如博世,也无法做到完全不考虑投资回报,毕竟博世在全球还有40多万名员工要养活。另外就自动驾驶本身而言,目前消费者真正的需求其实还停留在面向ADAS市场的L1—L3层面,就算现阶段有成熟的L4、L5车型上市,消费者敢不敢用、用不用得起也还是个问题。
        而基于“双元战略”,在低级别自动驾驶技术量产和高级别自动驾驶技术研发两个层面齐发力,一方面可以让博世更早享受到自动驾驶技术带来的市场红利,另一方面则可以保证将来无人驾驶时代真正来临时,博世能继续保持先发优势,可谓两全其美。

 


        其实不仅仅是博世,当前很多传统车企和零部件公司在自动驾驶研发上,都是“渐进式发展”与“一步到位”两种路线并行。具体到博世,凭借上述技术已经可以实现众多ADAS功能,包括远程泊车辅助、交通拥堵辅助、高速公路辅助等,并已在量产车上广泛搭载。
        例如2018年上半年,博世为吉利博瑞提供了L2级别自动驾驶的交通拥堵辅助以及自动泊车辅助功能,并与长城WEY VV6、荣威Marvel X、长安CS55等也进行了量产合作。2019年,博世的ADAS系统又先后在新宝骏RS-5、全新名爵ZS、众泰TS5等新车上搭载,按照规划,今年博世会为近40个本土车型提供L2级别高级驾驶辅助系统解决方案。最终博世预计今年其在自动驾驶领域的销售额将实现12%的增长,达到20亿欧元。
        而从明年开始,博世将开始投产L3级自动驾驶系统,实现一键停车、高速公路自动驾驶、堵车状态下的自动驾驶等功能。
        在高级别自动驾驶研发上,博世选择以自动代客泊车技术为切入点,这是一个十分明智的做法。目前来看,L4、L5自动驾驶由于在环境感知、系统智能、算力、系统架构、功能及信息安全等方面还面临较大的挑战,再加上配套法规和标准不够完善,消费者接受度有限,被认为短时间内难以大范围落地。比较之下,应用于矿区、港口、园区等封闭场景,以及泊车这样特定功能的自动驾驶,因运行环境相对较简单,被普遍看好。
        在该领域,博世主要是通过与戴姆勒的合作来推进相关研发。今年7月,由博世和戴姆勒联合打造的全自动无人驾驶泊车功能正式在德国获得无人工监督许可,据悉这是L4自动驾驶技术在全球首次得到政府许可,可以被投放到显示生活当中。基于该功能,用户只需点击智能手机,即可实现车辆的自动停放和归还,实现全自动无人驾驶泊车,全程无需人工监督且无需驾驶员操作。

 


        与市场上很多以车端为主导核心的AVP系统不同,博世AVP系统的技术核心为场端总控。不论是新建或是现有的停车场,只需要在特定位置部署对应的传感器——目前为单线激光雷达扫描,随后将迭代为博世自有双目高清摄像头形成的Godview上帝视角模式——对整个停车场进行实时扫描,规划对应路线,并通过V2X技术下发行进路线至车辆内的T-BOX,就可以指挥车辆前进。这种技术路线的好处在于,可以帮助主机厂避免因为需要适配AVP系统而增加的造车成本,改造停车场远比游说所有车企应场景应用统一变更车辆设计来的更为简单实际。
        为了尽快推动这项技术商业化,近日博世又和广汽研究院达成了战略合作,双方将合作开发自动代客泊车技术并搭载在广汽量产车型上,推进该技术在中国的场景化运用。按照规划,广汽将于2020年下半年在某些车型上进行自动代客泊车技术量产的尝试。从2021年开始,则会在高配、顶配车型上尝试搭载自动泊车的功能。
        事实上,目前博世的自动代客泊车服务已经远远超越原型阶段,在逐步向市场导入,预计到2021年底博世将在全球十几个停车场配备这一服务。鉴于此,除了和戴姆勒、广汽合作,博世正在和ISO标准化管理委员会探讨制定一个未来停车场的标准,以让其开发的停车场可以支持更多公司开发的AVP系统,最终打造一个公有的平台。
        而除了自动代客泊车,应用于城市内的自动驾驶出租车也是博世的关注重点。在该领域,其合作对象同样是戴姆勒。2018年7月,博世与戴姆勒深化合作,双方将推动加快城市道路的L4完全自动驾驶及L5无人驾驶汽车的发展,在加利福尼亚打造首个自动驾驶试点城市。按照此前规划,戴姆勒和博世会在今年下半年进行合作项目试点,首选城市是美国加州圣何塞。现在2019年还剩下最后一个半月了,不知道这项合作进展到哪一步了。


技术实力几何?


        博世自动驾驶业务快速发展的背后,是强大的技术在支撑。与很多玩家仅关注自动驾驶感知、思考、行动三个环节中的一个不同,博世在这三个领域均有布局。
        首先感知层面,博世自2000年推出基于雷达的自适应巡航控制系统,到现在已经建立了包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、卫星定位智能传感器、博世道路特征等在内的完整的感知技术产品线。其中摄像头已经发展到了第三代,该新款摄像头结合了独特的多路径识别算法和用于目标识别的人工智能,使得环境感知的结果更加精准可靠。毫米波雷达最新产品为第五代,与第四代产品相比,第五代毫米波雷达无论是探测精度还是探测距离,都有了较大的提升。而超声波雷达则已经是第六代产品了。
        特别值得一提的是博世卫星定位智能传感器和博世道路特征,这两项技术共同构成了博世自动驾驶定位解决方案。其中卫星定位智能传感器使用全球导航卫星系统(GNSS)信号,同时利用来自校正服务、角速度以及轮速传感器的数据作为补充,可实现自动驾驶车辆在行驶过程中的精确定位。
博世道路特征则是通过配备在车上的摄像头与雷达通过识别道路周围的环境特征,如车道线、交通信号灯等,生成博世道路特征,然后通过车载通讯模块,上传至云端,并生成独立的传感器定位层,最终由图商集成为高精度地图的一部分。自动驾驶车辆通过传感器获得的道路特征信息,如道路标识,实时与高精地图定位层进行比对,使得车辆能够准确知晓自己在当前车道中的位置,从而实现厘米级定位。与摄像头、雷达等不同,该产品可用于全天候环境下的精准定位和路线规划。

 


        除了车外环境感知,博世同时也在探索车内驾驶员监控技术。毕竟在未来很长一段时间里,人机共驾将是自动驾驶汽车的常态,在这种情况下,必须有系统对驾驶员的状态进行监测,以确保当汽车需要人类驾驶员掌握控制权时,驾驶员能及时接管汽车。在该领域目前博世已经开发了驾驶员困倦检测,能够不断监测驾驶员状态,并在疲劳或微睡眠等危险情况下发出警告。
        基于已有车载环境感知传感器技术,博世同时也在探索更多的自动驾驶感知技术感知技术,以赋予自动驾驶汽车堪比人类甚至超越人类驾驶员的环境感知能力,包括进行激光雷达方面的技术储备。最近,博世又推出了一款新的AI摄像头,该摄像头搭载了博世的多路径识别算法和人工智能技术,具有强大的目标识别能力,并优化了自动紧急制动系统。即使行人没有完全出现在摄像头的范围内,摄像头也能准确识别,从而提高紧急刹车的可靠性。
        在思考层,博世的研发主要集中在DASy域控制器上,该域控制器能够收集和融合毫米波雷达、摄像头、激光雷达、超声波雷达等多种传感器数据,对复杂的功能算法的处理能力也很强,并且能满足软件和硬件的高安全性要求。据悉,博世内部有近半数的研发人员在围绕车内控制器做研发,同时博世还与英伟达在自动驾驶车用计算机研发方面建立了合作。
        至于行动层,诸如制动系统、转向系统等,更是博世的强项。在该领域,目前博世最成熟的产品是iBooster+EPS,由于这两种系统都具有直接的机械推进装置,并且可以在整个减速范围内独立制动车辆,当单一系统出现故障时,另一系统能够提供冗余,从而保证车辆在任何情况下都能安全制动。转向系统也是自动驾驶的关键技术,博世凭借其Servolectric®电动助力转向,开发了一种转向解决方案,可满足与高度自动驾驶相关的所有安全要求。
        在博世看来,由于自动驾驶对车辆中元器件和其子系统的安全性提出了更高的要求,除了对转向、制动进行冗余设计,在车载电源系统以及数据处理等涉及自动驾驶汽车运行安全的部件上,博世也有冗余设计。甚至在定位方面,博世也在构建始终可用的冗余定位,为自动驾驶提供更有利的保障。


车路协同将是发力重点


        自动驾驶发展到现在,越来越多的玩家开始意识到仅仅依靠车端的智能化,难以真正推动这项技术规模化量产,加入“聪明的路”,用路端的智能赋予自动驾驶更多的智能与安全很有必要。得益于中国在V2X智能基础设施建设上的优势,博世也在探索V2X自动驾驶的发展方向。
        “对于自动驾驶汽车,仅仅靠单车是不够的,因为就算在车上装再多的传感器也没有办法看到所有的场景。如果能有智能的路,帮助车辆更好地感知周边的情况,可以很大程度上提升交通安全,让自动驾驶得以更好地实施。”博世底盘控制系统中国区总裁陈黎明表示。不仅如此,陈黎明认为引入V2X功能后,还有助于改善用户的自动驾驶驾乘体验。
        “比如在十字路口我们经常会碰到这样的情景:在远处的时候看交通灯还是红色的,当我们快要到达路口时突然变成了绿色,这种情况下如果刹完车后再启动,用户体验是非常差的。但如果车辆可以和红绿灯进行交互,提前知道交通灯还有多长时间会发生变化,然后再根据目前的行驶速度判断是否可以通过路口,提前做好应对,无疑能大大改善用户体验。”
        目前在车路协同方面,博世已经展开了相关的探索。在9月份于无锡举办的世界物联网博览会上,博世就与华为等企业一起演示了标准C-V2X场景,同时还带来了深度融合C-V2X技术的辅助驾驶、自动驾驶全新应用场景。

 


        在博世看来,车路协同在中国比较容易实现,因为国内在基础设施方面有优势,且国内对智慧交通有较大的的需求。因此,博世接下来会在中国制定新的计划,建立研发团队,并寻找新的合作伙伴,把关注点从车内智能转到车路协同上面,力图通过减少车端传感器的应用,降低车端对计算能力的高要求,从而降低车辆自动驾驶系统的成本,进一步推动自动驾驶的普及。
        在发展自动驾驶的过程中,博世(中国)投资有限公司执行副总裁徐大全认为,自动驾驶的未来最重要的一点就是合作,因为这项技术会牵涉到通讯、大数据、人工智能、IT等多个领域,一家公司很难完全包揽,更遑论一家公司在这个市场占据很大的市场份额。
        正是基于此,除了自主研发,博世也在积极推动与其他公司的合作。例如与戴姆勒合作Robotaxi项目,在摄像头方面与索尼合作,自动驾驶域控制器方面与英伟达合作,智慧交通方面与中国移动有密切的联系,定位方面与千寻合作,此外还有百度、高德、四维图新、TomTom、沃达丰、华为等,也都与博世就自动驾驶达成了相关的合作。最近,博世又和通用、丰田、电装、大陆、英伟达、恩智浦共同成立了自动驾驶汽车计算联盟,以在在符合汽车实用性和经济性要求的基础上,推出自动驾驶通用的平台和计算架构。
        当然,在这些合作中不排除会有一些竞争关系存在,不过正如陈黎明所说,技术的发展是通过竞争来的,而非一家公司可以做出来。在同一个领域,竞争的企业越多,才能更好地探讨各种可能的技术方案,最终比较出一个相对较好的路线。同时,也正因为有了竞争,产品的价格才有望降下来,才会真正推动产业的发展。因此博世在未来交通出行领域将继续积极推进合作战略,集思广益,助力自动驾驶实现。

 

标签:博世 自动驾驶 我要反馈 
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