主持人:谢谢郑女士的精彩分享。下面有请博世底盘控制系统中国区市场与战略发展总监丰浩演讲,他演讲的主题是:通往未来出行之路—自动驾驶。
丰浩:
尊敬的各位来宾,大家下午好!非常高兴能有机会又来到中国汽车工程学会组织的学术会议中,能跟大家分享一下,博世在自动驾驶业务最新进展。
我在去年分享里面讲过,博世关注在蓝色世界和绿色世界,一个是传统的从一级二级三级结构化道路,主要是在高速公路上应用场景,面向私家车的技术路线。同时我们现在还有面向未来移动出行,我们把它叫做绿色世界,例如我们跟戴姆勒公司合作自动驾驶出租车的应用场景。在现在应用场景可以看到,除了我们传统的蓝色世界和绿色世界之外,还有非常多的应用场景非常简单,带来的经济效益也是非常可观的。这些简单的应用场景,比如刚才提到的Valet Parking,博世之前和戴姆勒在全球也合作了这样的演示项目,目前这样的演示项目在北京也有一个落地的项目供大家体验参观。在很多限定区域,特别是商用的应用场景,比如在机场、港口,有一些端到端,点到点,应用到载入或者载货的场景,从我的观点来看,可以比商业化蓝色世界和绿色世界更早的实现自动驾驶,我们把这部分场景叫做紫色世界。博世目前在自动驾驶规划中,我们所有的产品和技术也是面向这三个不同的领域。
谈到自动驾驶,一直在谈自动驾驶什么时候可以真正到来?我也听到行业内很多声音,真正自动驾驶可能没有那么早能够到我们身边,但是像低级比如二级部分自动驾驶,在有人监控下,可以解放一部分驾驶任务,同时又可以提供非常舒适的驾驶场景的功能。今年初我们跟吉利在中国市场推出的交通拥堵辅助,跟智能巡航辅助,达到L2级功能的车辆已经在市场上就可以买到了。这样的功能不需要太复杂的系统,一个雷达,一个摄像头进行简单的数据融合,就可以实现这样的功能。同时像低速应用场景,人在车内进行监控我们把它叫做全自动泊车辅助APA,也可以实现像自动转向,自动油门控制以及自动刹车功能。这也是一个L2级简单应用,这样的应用这一两年内会大量来到中国的市场上。目前我们在中国市场上截止到今年6月份有5个车型在市场上量产,在未来也会有更多的车型搭载L2级自动驾驶来到中国市场。
L3级什么时候会到来呢?真正的L3级到来之前,还有一步叫做L2.5,通过5个雷达加上1个摄像头,再通过把我们的功能以及我们的数据融合放到中央控制器里面,可以实现在高速公路也就是结构化道路上,解放驾驶任务的功能,叫做高速公路辅助功能,这个功能除了可以实现自动跟车,自动保持车道之外,还可以在驾驶员监控下,打一下转向灯可以实现自动变道的功能。和L2相比,除了我们用的传感器更多之外,同时需要有集成化架构来处理这样的功能,因为人还坐在这里,制动系统,转向系统还需要。中国市场2021—2022年之间会有解决交通拥堵引导的功能能够实现量产。我们跟一家自主品牌合作开发这样的功能,当我们从L2到L3的时候,这里的系统复杂程度,人完全不用接管了。在这样一个应用场景下可以实现什么呢?完全可以脱手,不需要再接管方向盘,也可以托管,但是要有相应的安全检验机制,需要一个摄像头来监管,但是我们精神还是需要时刻集中的。实现这样的功能,我们系统复杂程度会越来越高,除了刚才讲的5个雷达之外,单摄像头远远不够,需要用到立体视觉,我们考虑到激光雷达成本比较高昂,还有数据融合方面的问题,我们推出了一个不需要激光雷达的解决方案,通过超声波和环视摄像头来解决这个问题。在这个系统更为复杂的是,人不需要再接管,系统需要有这个能力处理在紧急情况下的失效,在单车道实现L3级自动驾驶的场景,就需要考虑到如果碰到紧急情况,等不能在本车道紧急刹车?对制动系统和转向系统有相对的冗余,我们还有相应的量产方案。
真正扩展的应用,我们将L3甚至L4级功能扩展到高速公路应用场景下,实现真正可以脱手、脱眼甚至睡觉的功能,自动变道也不需要人为干预,相对L3系统复杂程度成倍增加,激光雷达是必要的,高精地图的支持,定位方案的支持,以及除了在执行器,还要在控制器也要进行相应的冗余,L4自动驾驶出租车这样的技术,系统会更加复杂,现在已知的雷达,单目雷达的性能已经不能满足我们的要求,我们和戴姆勒合作专门为这些应用场景设计再下一代相应的传感器,同时有更新类型的传感器,比如专门监测交通信号灯的传感器,也要根据各个国家道路交通标识不同情况来进行全新的设计。在这样复杂系统里面,我们可以看到,不再提预控制器的概念,更类似于整车行车电脑,以目前我们在开发的状态来讲,行车电脑算力是非常高的,功耗和发热也是非常高的,这些都是面向量产化过程中在解决的一些问题。
第三页离我们相对有些远,自动驾驶为什么离我们没有那么近,在自动驾驶整个生态系统里面,不仅仅是包含现在所提到的感知、决策、执行和定位这么简单,在很多研究中大家发现,对于整个车辆电子电器架构,如果从L1到L3有这样一个飞跃的话,电子电器架构也需要作出相应的调整,特别是电子电器架构冗余,以及相应的数据传输,比如高速网关冗余的应用,以太网应用,都是在L3对于整车厂有挑战的,同时博世在电子电器架构积累相当多的经验,可以和合作伙伴一起提供相应的技术支持。
另外是安全的概念,自动驾驶毕竟是一个车,车到我们的道路交通上一定会碰到在很多情况,如果安全处理不好,除了对车内乘员造成伤害,还会对车外人员造成伤害,怎么保证车在发生紧急情况下可以安全的处理,考虑现在的功能安全,或者在功能安全更前面的层面,这个是博世自动驾驶核心的技术。大家都看过速度与激情8,如果车被黑客攻击了,整个车就失去了数据安全,在数据安全上博世在一个子公司收购了一家公司,通过数据安全的解决方案,也可以在量产方案给整车厂提供很好的技术支持。
还有两个问题,就是法规和验证,如果没有相应的法规环境支持,像德国、美国都有相应的支持,德国根据自动驾驶需求已经更改了他们道路交通法,美国也发布了3.0来支持自动驾驶上市之后整车厂包括行人、使用者怎么规范使用自动驾驶车辆的政策,这一块我们也会积极的帮助中国的政府来推动自动驾驶法规的更新。
在自动驾驶中这么复杂的系统里,博世有什么样的核心技术可以帮助整车厂来实现自动驾驶呢?首先在感知层面,有针对与L3级所开发的一代高性能传感器,200个雷达是否满足对环境感知的需要呢?如果数据融合要做到非常底层,其实需要更高密度毫米波雷达,在第五代雷达上开发了更广视场角,更强的分辨率,数据量增加,点密度提高了相应10倍,处理起来也需要更强大的处理单元。在视觉方面,我们也在慢慢向竞争对手靠近,下一代摄像头也应用了非常多的像改进的分类器,包括我们将深度学习卷神经网络算法融入到现在的算法,下一代摄像头不单单基于传统的分类检测来检测道路上的行人或者障碍物,将不同层次的算法,比如有双目摄像头立体视觉,通过深度信息还原,以及对于画面象素进行语义分割得到语义的结果,多角度融合进行3D场景还原,这样的好处可以大大在检测物体的准确度和可靠性上提供更好的支持。
这里给大家介绍一下在下一代摄像头我们是将深度学习算法集成到一个视觉算法的芯片上,这块芯片叫做片上系统SOC,低功耗可量产的方案,不能说博世的算法比其他人高明多少,我们优势在于将这些算法与我们通用的算法相比,我们优化了架构,性能达到和通用算法是一致的,但同时我们的功耗,在集成到芯片上的成本达到了可量产化的程度,这个是博世在产品化的优势。除了感知层面,也需要定位的解决方案,在博世定位解决方案里面,有两个互为冗余的解决方案,一方面基于传统的卫星信号定位,有卫星定位智能传感器VMPS,除了提供6轴高精管道之外,还可以给车提供修正服务,在很多地方信号不够好怎么办,我们在很多车上都已经有雷达摄像头的传感器,基于传感器所采集到一些道路特征信息,我们也可以将这些信息,比如地标、道路边缘雷达点云合成一个道路特征的定位层,相对定位层与高精地图规划层进行很好的融合之后,我们就可以在相应的特殊环境下来辅助定位,我们把这个叫做博世道路特征。去年也跟三家主要高德、百度和四维图新签署了战略合作协议,向中国用户推出这样的相对定位服务。
在决策层面也有博世自己大脑,在可量产道路先向市场推出域控制器基础版和增强版,面向更高等级还有2.0产品进行开发,除了支持更高等级之外,还会提升整个运算力,还有硬件层面,会有硬件加速能力的等方面的考量。
当你想了,看了,最后要迈出脚行动,博世最强的地方,在于对于传统的制动系统和转向系统有相当深的积累。举一个例子,为什么说制动系统非常关键,除了讲冗余之外,很多自动驾驶系统脑子里想在50公里要刹起来,但是反而由于制动系统达不到相应的性能,刹不住,有再好的算法也没有办法保证这个车辆在路上是能够安全行驶的,高效的制动系统以及对于车辆精密运动控制,这个也是博世在整个自动驾驶系统里面核心的基础。我们在制动系统和转向系统都有面向量产的冗余方案。
自动驾驶系统在做出来后,肯定要去验证,自动驾驶的验证跟传统的验证方法是非常不一样的,传统的人可能开一辈子也没有办法验证系统的可靠性,我们需要一个新的系统,在我们验证方案里面提到了可以先将这些功能向推出来,用在路上收集数据,在用户驾驶的过程中,先不打开这个功能,同时这个功能收集完数据,满足了相应应用场景验证之后,再通过OTA的形式把软件包让用户打开。这是我们跟德国一家自动驾驶仿真公司的合作,在德国自动驾驶总部采集的一些真实的道路数据,碰到这样的场景行人过马路,不能保证同样的速度,同样的场景在任何天气条件下都可以做到,如果没有做到就上道路,那是不安全的,怎么办?我们通过仿真的形式,可以模拟在不同的工况下,不同的天气提出下,同样的应用场景来优化我们的算法,保证算法在上到路面做真正路试之前已经是被优化过的。
自动驾驶不是一个博世或者一家整机厂就可以完成的,我们也需要非常多的合作伙伴,博世有非常多的合作伙伴在一起努力。
最后我想给大家展示一个影片,我们在思考一个问题,博世跟很多整车厂做的路线主要关注在车辆自动化中,在中国我们可能会考虑到在车辆成本和技术复杂度太高情况下,是否可以让我们的路更加智能,在车路协同大的场景下,全自动代客泊车就是非常好的有智能基础设施来支持的场景。这个是我们跟戴姆勒公司在自动泊车上合作的一个全自动代客泊车,也是基于智能停车场以及智能地图来支持这样的应用场景。
(视频播放)
博世虽然是一家德国的公司,也面向中国的广大自主品牌,我们根植本土,服务本土,也希望未来能够跟中国合作伙伴在自动驾驶方面有更多的合作,谢谢大家!
主持人:谢谢丰浩。下面有请深圳航盛电子股份有限公司技术副总裁朱新军演讲,他演讲的主题是:智能驾舱下AI智能技术的3.0。