博世蔣京芳：自動駕駛這樣量產！用四大技術殺入三大場景 | GTIC深度
車東西（公眾號：chedongxi）
文 | Origin
9月20日，由智東西聯合CAPE、極果主辦的GTIC 2018全球智慧汽車供應鏈創新峰會在重慶召開，大會邀請到來自學術界、整車企業、網際網路公司、汽車零部件廠商、電信運營商、自動駕駛新興公司、車聯網企業等智慧汽車供應鏈各領域核心公司30餘位專家、高管一同登臺，分享對智慧汽車最前沿的見解。
博世底盤控制系統中國區副總裁（駕駛員輔助業務單元）蔣京芳在大會上發表了演講《通往未來出行之路——自動駕駛》，就自動駕駛的實現路徑與進行探討。
蔣京芳詳細介紹了博世為自動駕駛在硬體與軟體演算法上所作的準備，以及分階段實現不同自動駕駛功能的總體規劃。她表示，博世與戴姆勒合作的自動駕駛出租車最早將於2022年投放市場，而L3級別的駕駛輔助將在2021年應用在乘用車上。
一、博世自動駕駛三管齊下，L3級自動駕駛2021年量產
作為汽車行業幕後的英雄、下游公司離不開的上游供應商，博世對整個行業的自動駕駛氣候有一個全面的感知。蔣京芳在演講中，將自動駕駛劃分了三大場景——
城市工況共享自動駕駛，對應科技公司與初創公司偏愛的無人計程車、無人小巴等；
中高速道路上的自動駕駛，對應主機廠正在開發的、乘用車與點對點執行商用車上搭載的交通擁堵引導以及可以變道的高速公路引導等功能；
低速、封閉場景自動駕駛，對應低速泊車，以及港口、機場、園區等封閉區域內的各種自動駕駛。
博世從這三個主要的場景出發，制定了一張博世在中國的自動駕駛路徑圖。
目前，在中高速場景中，屬於L2級別自動駕駛功能的TJA（Traffic Jam Assist）交通擁堵輔助已經於今年實現了量產裝車，可以在擁堵的快速路上實現“脫手”駕駛。
博世在這一場景要量產的下一個自動駕駛功能是車輛可以自行變道的HWA（Highway Assist）高速公路輔助，與特斯拉的AutoPilot相似，博世為其規劃的上市時間在2020年。
而博世的首個L3級自動駕駛功能——交通擁堵引導TJP（Traffic Jam Pilot），會在2021年實現量產。
在這些功能實現後，博世會再挑戰自動化程度更高、難度更大的高速公路引導HWP（Highway Pilot）。
而對無人計程車這一新興的模式，博世與戴姆勒結成了合作伙伴關係，雙方聯手打造的自動駕駛出租車將在2022年左右投放海外市場——博世並不會一開始投放純粹的“無人計程車”，而是分階段“進化”。第一階段自動駕駛出租車可以一鍵召喚，自動開到人身邊，但隨後的駕駛任務由人類完成；第二階段再實現真正的全程無人駕駛。
而在低速自動駕駛場景，博世目前主攻泊車。今年一些新車型搭載的，就是博世的新一代全自動泊車輔助APA（Auto Parking Assist）。蔣京芳提到博世在自動泊車上下一個重點功能是遙控泊車輔助RPA（，屆時駕駛員無需在車輛附近也可以遙控停車，不過要到2020年才能實現。
要實現車輛自己找車位、自己停車的完全自動化泊車，還需要車輛和網聯設施的通訊，而博世今年與賓士進行過相關的展示。這一功能的實現有待基礎設施和技術的進一步成熟。
在現場，蔣京芳還展示了5款搭載L2級別自動駕駛的自主品牌車型：吉利博瑞GE、長安CS55、長城VV6、吉利繽瑞、上汽Marvel X。從理論上說，在功能限定的場景下，這些車輛可以“放手駕駛”60秒。她預計，2019年會有數十款搭載L2級自動駕駛功能的車型上市。
二、四大感測器三大演算法升級 應對自動駕駛難題
在L2級自動駕駛功能逐漸量產後，博世目光也更多地瞄向了L3級及其以上的自動駕駛功能。這個過程中，博世遇到了不少挑戰，同時也見招拆招。
蔣京芳在現場指出，從L2級自動駕駛到L3，“是一個非常大的質的飛躍”。
僅僅是相對簡單的L3級交通擁堵引導，就需要5個新一代毫米波雷達、雙目攝像頭、駕駛員狀態檢測攝像頭以及另外的超聲波雷達和環視攝像頭支援。如果是要求更高的高速公路引導，則需要15個以上的感測器，包括鐳射雷達，還會同時引入絕對定位與相對定位，另外域控制器算力也需要升級，並準備兩套作為冗餘。
作為應對這些挑戰的籌碼，博世的第六代超聲波雷達已經於去年投放市場。明年，博世的第五代毫米波雷達與第三代單、雙目攝像頭也會上市。同時，博世還在開發鐳射雷達。四大感測器一同升級，為自動駕駛做好準備。
▲博世的自動駕駛感測器矩陣
在引數上，第五代毫米波雷達的探測距離從160米提高到200米，點雲密度提高10倍。而作為關鍵感測器的攝像頭不僅會把畫素從120萬提高到200萬、視場角從25°提高到50°，還將引入、更新基於攝像頭的三大核心演算法。
首先，在傳統的方案上，博世會增強分類器引擎，提高對目標判斷的精確度；
其次，博世引入了卷積神經網路，並對其進行優化、壓縮，降低了功耗，可以整合在嵌入式晶片上。在現場演示視訊中，博世的卷積神經網路演算法在沒有車道線的情況下也對可行駛區域有較好的識別效果。
▲博世智慧攝像頭CNN演算法演示
最後，博世會用密集光流法替代目前的稀疏光流法，提高暗光環境下對物體的感知能力以及對小型物體的感知能力。
這些演算法融合起來後，博世的下一代攝像頭會更加智慧、識別能力更強，搭配其他更新的感測器，博世的自動駕駛感測器已經組成了一個“豪華陣容”。
三、多重冗餘保障安全 線上驗證迭代自動駕駛
作為一家老牌的汽車行業龍頭企業，技術的可靠性可以說是博世的立命之本，“安全”也是蔣京芳演講中的高頻詞。
博世對自動駕駛安全的一個直接回答是——冗餘。博世自動駕駛方案的冗餘設計，貫穿到了自動駕駛實現的整個過程中。自動駕駛的感知、定位、決策、執行四大技術環節，博世都有完整的佈局。
在自動駕駛的感知層面，博世的超聲波雷達+毫米波雷達+攝像頭多感測器方案本身已經能夠形成較好的冗餘方案。
到自動駕駛定位環節，博世也有兩套方案。博世一方面引入了GPS的絕對定位；另一方面，博世也推出了“博世道路特徵”功能，通過車載攝像頭的影象與高精度地圖比對來實現相對定位。
▲博世自動駕駛定位方案
而在決策層面，上文提到，博世在L3級的自動駕駛功能中，會配置兩套核心運算單元（即域控制器）。與之對應的，整車的電子電氣架構也會有做冗餘設計。
在執行層面，車輛的轉向與制動都需要冗餘。而博世的黃金搭檔——ESP 9.3與iBooster形成了整車制動的雙重保障，任一一個系統失效後另一個都能提供足夠的制動力幫助車輛緊急剎車。而博世轉向事業部的新一代帶有冗餘的電子助力轉向ESP，明年底也會投放市場。
在自動駕駛的各個關鍵環節，博世都已經提供了冗餘的方案來應對系統失效問題，從而保障安全。
除了車輛硬體架構的冗餘，博世另外的保障自動駕駛安全的方案是在功能應用前的驗證環節上想辦法。
蔣京芳提到，自動駕駛驗證需要考察很多極限場景，而這是傳統的道路驗證難以滿足的。因此博世在使用模擬的驗證手段，搭建模擬場景來進行測試。
博世的另一種驗證方法，則是硬體配好、軟體演算法隨後升級的迭代模式。在這種模式下，博世會先把L2級自動駕駛功能投放市場，然後通過車輛在道路上收集的資料，與既有演算法不斷比對，最後對演算法進行優化，最終實現L3級自動駕駛的升級。博世將這種方法稱為“線上驗證”。
結語：自動駕駛繞不開的巨頭
蔣京芳在演講中分享到，博世是從ADAS領域逐步升級到自動駕駛，真正研發高度自動駕駛始於2010年。而根據德國科隆經濟研究所的資料，博世的自動駕駛專利，達到了近1000項，在全球企業中排名第一。
從博世展示的自動駕駛相關技術來看，博世確實做到了對自動駕駛各環節的全覆蓋，在輔助駕駛過渡到自動駕駛這條道路上排位前列。作為全球最大的汽車行業Tier-1，博世給外界的印象一直是技術強勢且全能，“造車繞不開博世”。在自動駕駛時代，這種評價仍然沒有過時。
不過，博世作為自動駕駛產業鏈中的一員，對產業協作的力量認知很清楚。蔣京芳最後稱，當自動駕駛的朝向L3級別以上發展乃至想要在區域性區域落地自動駕駛，需要更多的跨界合作，以及政府機構的參與，才能實現共贏。