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博世:自动驾驶是高度复杂的大系统集成
作者: 未名 来源: 汽车制动网 日期: 2016年06月08日

传统和新兴汽车企业正相继投入到自动驾驶的研发领域,人们从技术、经济、伦理等角度谈论着这场“新高考”的种种,也许这场考验将在很大程度上决定他们的未来。
 
2016年北京车展期间,博世底盘控制系统在京举办了媒体技术沙龙,着重介绍了其最新技术,以及对自动驾驶发展趋势的观点。期间,博世汽车部件(苏州)有限公司底盘控制系统中国区总裁陈黎明博士接受记者采访时表示:从单个的零部件到系统的解决方案,指出自动驾驶是一个高度复杂的系统集成,博世底盘控制系统在清晰认识到行业需求的同时深入技术研发,在自动驾驶技术的研发上保持领先。以下是采访摘录:
 

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陈黎明博士
 
问:这两年汽车产业正经历转型和突变,对传统汽车业形成挑战。在您负责的业务领域业务,您有什么感受?
陈黎明:新的挑战是不断的,这也是我们整个企业发展的动力。正因为我们底盘与控制系统以安全、舒适和自动驾驶作为长期发展的技术路线,所以前期的研发投入非常多,也非常早。我们从很早之前就开始研发雷达、摄像头、ESP、ABS等现在广泛应用的产品。
 
目前我们主要有四个方面的产品和技术。第一是主动安全,主要是ABS防抱死制动系统和ESP电子稳定程序,现在ESP的普及率也非常高,除了在高端车上,现在中端车甚至低端车都开始标配ESP了。第二是被动安全,主要是安全气囊控制器和相应的传感器。第三是制动助力。在制动的时候,我们需要有一个助力放大,这里我们有两块产品,一个是真空助力器,另外一个是无需真空的iBooster智能化助力器。第四是驾驶员辅助系统Driver Assisrance,主要的产品是长距离雷达和中距离雷达,还有多功能摄像头、立体摄像头、超声波雷达等。
 
目前在中国量产的几款车型,包括吉利博越和博瑞都搭载了我们的主动、被动安全,和驾驶员辅助系统,我们提供的是一整套的解决方案。从预警到制动,运用各种技术采取安全措施。现在我们很多产品都已经量产,我们也看到国内自主品牌对这些产品的需求也非常高,大家的接受程度也非常高。
 
问:您所在的底盘控制系统与自主品牌合作的时候,遇到过什么样的挑战?又是如何去应对的?
陈黎明:底盘控制系统2002年进入中国,已经走过14年,我感觉主要有四个方面的挑战:
 
第一、开发时间。国内因为竞争激烈,研发周期非常短,而刚开始我们整个研发流程都是根据欧美市场的规律来做的。我们在这方面做了非常大的改进以适应中国的市场。
 
第二、成本压力。我们很多先进的主被动安全和驾驶员辅助的系统,刚开始都是在高端产品和高端车型上应用,慢慢向中低端车型普及。我们做了很多研发来降低成本,去开发适合中国市场的产品。这一块大家千万不要有误解,认为所谓的适合中国市场,就代表减质减量。绝对不是这样的,我们会为博世的品质负责。
 
举一个简单的例子,我们在中国开发了AB light气囊电控单元,长安逸动首先安装,并在CNCAP碰撞测试当中被评为五星。它的性价比非常高,因为在中国市场的车型上,不再需要特别多的功能,不需要那么多回路。
 
第三、我们需要开发适合中国市场的产品。同时也在不断改进现有产品和推广应用。
 
第四、本土的研发能力。我们和国内自主品牌合作开发,需要很强的本土研发能力支持这样的本土研发。这方面我们在两块做的比较多,一块是在研发人员的能力上,包括我们的匹配开发、软件开发、硬件开发,我们都是在国内做的。现在我们已经有600多人的工作团队而且还在不断增长。今年还会有更多的工程师加入我们的团队。另外一块是研发的基础设施建设,这也是相比很多其他供应商,我们更愿意投入的一点。例如夏季试车厂、冬季试车厂。刚刚开始的时候,我们根本没有试车厂去做推广ESP,哪怕是做活动都很难找到。你要再去做匹配、开发是需要试车厂的,所以我们就自己建,这个投入也非常大。
 
问:那你们下一步的发展方向是什么?
陈黎明:从长期投资来讲,我们是非常有信心的。现在我们在中国已经有3个厂(苏州两个,成都一个)、2个试验基地(牙克石冬季测试中心和东海测试中心),这个都是我们自己投的。
 
下一步最主要的还是在电气化、互联化和自动化三方面发展:
 
自动化方面,我们会进一步投入研发驾驶员辅助系统。我们的ADAS团队在2010年底成立,目前已经有150多个研发工程成员。目前上市的吉利博瑞、博越和帝豪GS,还有其它一些车型都有我们的ADAS系统。
 
在电气化方面,我们新开发了iBooster智能化助力器,还有四叶草系统解决方案。混合动力和纯电动没有真空源,传统的制动系统没有办法有效工作,而iBooster作为一个机电产品,则不需要真空源,通过踩刹车就可以实现助力制动力的放大,是一个非常好的解决方案。
 
互联网自动驾驶也是我们重点投资的方向。我们有专门的团队进行研发,和主机厂也有比较多的合作,在自动驾驶方面共同研发项目。同时我们也在跨事业部做一些车联网产品。
 
问:随着自动驾驶阶段的推进,摄像头和雷达等硬件是否也要在技术上不断提升?
陈黎明:是的,在博世第一级的自动驾驶中,加装了激光扫描雷达,目前我们已经在开发第二级的自动驾驶了,在感知方面采用的是毫米波雷达以及双目的立体摄像头。
 
其实从单产品的角度,博世完全可以达到三级自动驾驶的水平。随着自动驾驶的推进,传感器对周边环境感知的要求也不断提高,单个传感器不能满足要求,就需要多个传感器的数据融合来完成。在我们谈到高度智能驾驶的时候,还有很多特殊的工况需要去考虑,至少目前的雷达和摄像头是没有办法解决的,比如进隧道的时候,可能有车停在里面,雷达和摄像头是看不到的,因为这里面非常的黑,这就需要有激光雷达。
 
另外,我们讲的三级以下到三级以上,存在质的区别而非简单的渐进关系。在高度自动驾驶中,要从失效安全上升到失效操作,也就在失效的时候车仍然能够操作。举个例子,如果在高速公路上,车突然失效了,高级自动驾驶要求车不但能安全停下来,还要能够从行驶车道换到紧急车道上停下来,保证绝对安全。这需要很多技术,可以设想一下,在制动的时候,一套系统失效了,就必须要有一套冗余的系统来完成制动,目前我们已经有一个非常好的产品,叫iBooster,它是一个不基于真空源的纯机电制动系统,它跟ESP两个在一起就可以实现制动控制。如果iBooster失效了,ESP可以作为补充,ESP失效的时候,iBooster可以补充。
 
除此之外转向也是非常重要的,在安全驾驶方面,电动转向和ESP也可以看作一对冗余的转向系统。我们可以想象,如果在驾驶过程中间,如果电子转向失控了,方向盘打不动了,ESP可以在一侧加力,使得车往另外一个方向开,从而达到转向的目的。
 
所以自动驾驶是一个非常复杂、技术层面要求非常高的一个大系统的集成。
 
问:除了技术层面,交通伦理是自动驾驶面临的另一大问题,假如自动驾驶的车出现了碰撞或者事故,这种责任划分是无法划分的,或者以现有的标准是无法划分的。在博世的研究里,可否通过技术去解决?
陈黎明:自动驾驶的确是包括技术问题、社会问题、伦理问题,还有法律法规很多问题,需要全社会的参与,最后才能够真正变成一个能够工业化或者商品化的产品。
 
从技术层面我们肯定没有办法解决社会问题或者伦理问题,就像我们现在很多伦理问题,很多时候法官也不能完全去判定,还需要陪审团。在技术层面,我们能做的是将数据记录下来,提供给司法机关,或者作为责任或者伦理方面的依据。
 
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↑博世底盘控制系统在京举办的媒体技术沙龙活动现场
 
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↑博世底盘控制系统在京举办的媒体技术沙龙活动现场
 
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↑博世底盘控制系统在京举办的媒体技术沙龙活动现场
 
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现场展示的新技术新产品
 
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现场展示的新技术新产品
 
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现场展示的新技术新产品
 
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现场展示的新技术新产品
 
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现场展示的新技术新产品
 
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现场展示的新技术新产品
 
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现场展示的新技术新产品
 
相关报道:
 
博世底盘控制系统亮点产品和技术
 
近距离摄像头Near Range Camera
——泊车与操控的新角度
博世的近距离摄像头拥有卓越的画面质量和低光照性能,在最严苛的停车情况下也能确保一览无余和完全控制,在泊车和停车操控时提供便利并减轻压力。
 
博世的3D环视系统由车辆上安装的四个近距离摄像头组成,每个摄像头都拥有百万级 像素和190度的广角镜头,能够捕捉车辆周围的整个环境,为驾驶员泊车时提供全方位视野。基于先进的可视化技术,显示屏可呈现高保真、无变形的3D图像。驾驶员还可根据情况选择任意视角,泊车区域的小障碍物也将清晰可见。 全新的BMW 7系即装备了博世3D环视系统,可以实现泊车线和路缘石识别、无缝智能场景切换、全自动校准、动态辅助线、镜头污物检测等功能。
 
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博世高清3D环视系统
 
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博世3D环视系统的高保真图像
 
紧凑型多功能摄像头Compact Multi-function Camera
——本土开发的高性价比驾驶员辅助系统解决方案
该产品是专门针对中国工况及驾驶员需求进行本土研发及生产的,成本更优的同时,其功能性与德国高端的多功能摄像头保持同步,并可针对中国路况及驾驶习惯进行软件开发和调校,高性价比的驾驶员辅助系统解决方案能够满足车辆安全性和舒适性的功能要求。刚刚上市的吉利博越车型即配备了博世全球首发的紧凑型多功能摄像头,实现了车道偏离警告LDW和远近光灯自动切换HMA功能。
 
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↑用于吉利博越的博世紧凑型多功能摄像头
 
自动紧急制动系统Automatic Emergency Braking
——五星碰撞的评分项
来自博世的自动紧急制动系统基于周围传感器和电子稳定程序ESP的联网,持续监测车辆前方的交通情况,在即将发生追尾事故的情况下避免事故的发生或者降低事故的严重程度。基于中国道路交通事故深入研究CIDAS的有效性分析表明,自动紧急制动可以有效避免高达约65%的道路追尾事故。同时在博世2015年进行的市场调查中,自动紧急制动在所有驾驶员辅助系统中被中国消费者认为是最重要的功能。
 
欧洲新车评价规程(EuroNCAP)规定自2014年起,没有配备相关驾驶员辅助系统的新车型就无法获得五星安全评定,其中就包括自动紧急制动系统。中国新车评价规程也同样强调安全的重视性: 2018年新版CNCAP将会把自动紧急制动系统纳入评分体系。
 
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博世自动紧急制动系统
 
高速公路辅助Highway Assist
——为单调乏味的高速公路行驶提供支持
通过配备博世的雷达传感器(前/后)和智能摄像头,该功能可在0 - 130 km/h 的速度范围内实现高速公路部分自动驾驶,包括纵向和横向的自动引导。当角雷达和后雷达探测到变道的可能时,在得到驾驶员确认后可实现自动变道,在极大程度上缓解了高速公路单调乏味的驾驶,从而实现安全、轻松的行驶。
 
此次车展中完美亮相的长安睿骋,即配备了博世的高速公路辅助系统,5个中距离雷达传感器加1个智能摄像头的配置,轻松实现从重庆到北京长达2000公里的自动驾驶长途试驾。
 
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博世高速公路辅助
 
“四叶草”模块化制动系统Modular Braking Systems
——多样化配置,满足不同需求
 
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根据博世的四个产品可进行模块化组合,可以满足包括传统内燃车辆、混合动力以及电动车辆的不同需求。比如对于传统内燃车辆,除了传统真空助力器+ESP的标准制动系统架构,也可以用博世iBooster代替传统真空助力器,该组合提供的高动态建压性能满足紧急制动系统和自动驾驶的需求,并且在全力减速的情况下,iBooster和ESP可以相互独立制动车辆,这样就为自动驾驶提供了必要的制动系统冗余。
 
对于混合动力车辆,真空助力器+ ESP hev能够提供高制动能量回收,清洁又经济,且续航里程更高,iBooster+ESP hev的组合则能回收几乎100%的制动能量,并因此降低了油耗和CO2排放,iBooster和ESP hev相互独立制动车辆,满足自动驾驶的系统冗余要求。另外这种组合也适用于电动车辆,高能量回收可使电动车辆的续航里程增加20%,并在再生制动过程中保持了自然熟悉的踏板感。
 
智能安全系统Integrated Safety System
——先进安全为人人
该系统在不可避免的意外情况下提供最好的决策和保护。通过对已有的和未来的外围传感器、被动安全部件以及制动和转向部件的联网,该系统可以明显减少针对头部、胸部和颈部的伤害,是对安全功能的增值,包含了集成式碰撞探测、个性化乘员安全、碰撞位置预调整等功能。集成式碰撞探测是一种通过外围传感器和碰撞传感器的确认来优化约束系统的系统策略,当外围传感器侦测到即将发生事故时,气囊和座椅安全带可以更早地被触发。个性化乘员安全功能基于个人数据和乘员的位置信息,来调整约束系统的触发和部署。碰撞位置预调整能够在车辆全力制动前通过调整安全带、背部和头枕让乘员处于一个理想的座椅位置,如果发生后续碰撞,则会针对乘员的位置触发优化的约束系统和策略。智能安全系统是实现部分、高度和完全自动驾驶的必要条件,为未来自动驾驶的发展提供最大的安全保证。
 
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↑博世智能安全系统
 
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↑真实碰撞场景下智能安全系统解决方案

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:jack)

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