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自动驾驶创新技术浅谈

2020-11-19 17:25 来源:技术创新论文 人参与在线咨询

自动驾驶的发展遇到瓶颈了吗?我想答案是的。L3是个坎儿,再朝上的级别想要大规模落地肯定不是一朝一夕的事儿。如果L2+级别就是自动驾驶量产暂时的终点,未免显得雷声大雨点小。对于主机厂来说,在像博世这样引领行业风向的巨头没有取得核心突破之前,真正量产L3及以上高级别自动驾驶乘用车的可能性近乎为零。不过,在体验了博世一系列最新的创新技术之后,笔者倒是对商用车领域率先实现高级别自动驾驶充满信心。近日,博世在其位于连云港东海县的汽车测试技术中心举办了2020年度的汽车与智能交通技术创新体验日。活动现场,博世首次向媒体开放了多项电气化、自动化、互联化和个性化解决方案的试乘体验。在目不暇接的创新技术中,令笔者印象最深刻的是博世在商用车自动及辅助驾驶相关领域的一些积极探索。

一、首次发布用于商用车自动驾驶的雷达和摄像头

本次商用车ADAS功能体验,博世提供的试乘车是沃尔沃FH。该车型搭载了博世首次发布的应用于商用车的雷达和摄像头产品。在激光雷达的成本问题没有彻底解决之前,毫米波雷达未来一段时间内还将是自动驾驶的主流传感器。除了更接地气外,毫米波雷达也更能适应复杂多变的天气条件。博世对于毫米波雷达的研发由来已久,至今已经发展到第五代,并且该产品专用于商用车。其传感器使用紧凑型设计,重量更轻、能耗更低。据了解,此次的展示车型搭载了1颗前向雷达和6颗角雷达。其中,前向雷达能有效支持重型商用车的自动紧急制动功能,在实际体验中,依靠全新的线性调频序列技术,雷达在多次测试中,均快速准确地识别出正前方的障碍物和行人;6颗角雷达则在后方和侧方的行人、骑车人及快速驶向前方的车辆探测方面起到了重要作用,并且系统及时地通过警报声提示驾驶员采取制动避免事故,有助于盲区监测、驶离提示系统等功能的实现。技术TECHNOLOGYAUTONOMOUSDRIVING自动驾驶摄像头方面,据工程师介绍,试乘车搭载了第二代多功能摄像头,同样是应用于商用车的产品。该摄像头带有集成控制单元,采用可扩展的硬件设计,水平视场角达50°,分辨率达120万像素。智能的图像处理算法,能够有效识别车辆、行人、骑自行车人、道路标识以及对向车灯等目标。支持基本的重型商用车驾驶辅助功能,如智能大灯控制、道路标识识别、车道偏离警告、车道保持辅助、前碰撞预警等。在实际开放道路试乘体验中,上述驾驶辅助功能均在摄像头的支持下基本有效运行,不过变道、车道居中等功能需在路况良好的道路执行,笔者试乘过程中,在行驶至颠簸路段和车流增多时,还需驾驶员介入调整。文/高驰零距离体验博世创新技术之后,我更确信高级别自动驾驶或将商用车先行自动驾驶的发展遇到瓶颈了吗?我想答案是的。L3是个坎儿,再朝上的级别想要大规模落地肯定不是一朝一夕的事儿。如果L2+级别就是自动驾驶量产暂时的终点,未免显得雷声大雨点小。对于主机厂来说,在像博世这样引领行业风向的巨头没有取得核心突破之前,真正量产L3及以上高级别自动驾驶乘用车的可能性近乎为零。不过,在体验了博世一系列最新的创新技术之后,笔者倒是对商用车领域率先实现高级别自动驾驶充满信心。在第二代多功能摄像头的基础上,博世还开发出第三代产品,采用可靠的硬件设计,水平视场角达100°,分辨率高达260万像素。除了识别各种交通参与者的识别算法外,该摄像头还将博世自主开发的深度神经网络与深度信息还原等人工智能算法集成到其片上系统。结合经典算法与人工智能的多路径算法,支持全面理解各种场景,满足法规对于重型商用车的要求,预计2023年量产。除了识别探测之外,对于车辆的控制技术也是自动驾驶在商用车应用的关键。经过十多年的发展,博世能够满足L2辅助驾驶及限定区域自动驾驶的Servotwin®第3代产品已于2019年实现量产。电液转向机能够实现与整车的通信,实现辅助驾驶功能。在实际体验中,试乘车辆在车道保持,自动变道等功能运行时,均能保证驾乘者舒适的乘坐感受。值得一提的的是,博世正在更进一步开发能够支持L3、L4自动驾驶的次代电液助力转向系统Servotwin®及纯电动转向系统。

二、博世的商用车自动驾驶战略:跳过L3直接L4

在风云变幻的2020年,乘用车市场的下滑难以避免,在这一形势下,商用车市场却迎来蓬勃的发展。2020年1-9月,商用车产销分别完成373.5万辆和374.1万辆,同比增长21.5%和19.8%。对于自动驾驶领域来说,商用车市场规模的扩张将带来极大的促进作用。由于商用车的行驶路线相对固定、车队管理更有可操作性,并且对驾驶者的体力消耗大,L2级以上的辅助驾驶系统越来越有成为“刚需”的必要性。可以说,出于运输效率和交通安全的需求,商用车领域正在成为自动驾驶行业关注的焦点。博世中国对于乘用车自动驾驶的研发最早追溯到2011年,经过多年发展,取得了极高的自主品牌L1、L2自动驾驶系统装机量,并且摄像头、雷达等ADAS产品的可靠性得到了市场的验证。站在巨人的肩膀上,博世紧随其后开始着眼于商用车的自动驾驶,于2018年在苏州成立了商用车ADAS方面的工程团队。在技术分享交流会上,商用车驾驶员辅助系统工程总监杨晨蕾向媒体介绍了博世商用车自动驾驶的战略。博世的商用车自动驾驶方案分为“蓝色世界”和“绿色世界”。前者针对L1和L2,博世认为这部分的驾驶员辅助系统很大程度上是由法规推动的,目的是为了提高驾驶安全以及出行的效率,主要场景是长途运输和城市物流,也覆盖特定封闭区域。后者则针对于L4及以上的解决方案,目前博世比较关注的应用场景是仓对仓的应用场景,正在积极和各大商用车厂家、出行公司、物流公司进行商讨进一步的合作,尤其是提供物流公司“最后一公里”的自动化解决方案。法规方面,博世认为欧洲在这方面是比较领先的。早在2015年就开始推动AEBS(自动紧急制动系统)和LDW(车道偏离预警系统),2022年开始,欧洲会推动盲点监测和卡车行人横穿预警系统的标准化。中国针对辅助驾驶的法规也在2020年开始逐步实施,只不过受疫情影响,从5月延迟到了9月,包括FCW(前车碰撞预警)和LDW,以及2021年将会实施的AEBS系统相关法规。在全球大部分地区,商用车更多地被视作生产资料,控制成本的重要性不言而喻。对于行业热议多年的L3自动驾驶话题,博世的策略是直接跳过L3直接进行L4的研发,原因在于L3对于研发和硬件的投入成本非常大,与带来的经济效益不成正比。

三、结语

除了商用车,博世也提供了乘用车的辅助驾驶功能体验包括增强的高速公路辅助(自动变道)和自主遥控泊车等。不过在和工程师的交流过程中,笔者了解到,面对纷繁复杂的乘用车使用环境,高级别自动驾驶想要实现突破,还有待未来智能交通对5GC-V2X的大规模部署,这一时间节点或许将在十年之后。因此,笔者认为,相对复杂度较低的商用车领域仍将是高级别自动驾驶的先行者,有着深厚技术积累的博世将起到推动作用。

作者:高驰 单位:无

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