特斯拉还没实现的L3自动驾驶 这家公司爆改搞定

特斯拉还没实现的L3自动驾驶这家公司爆改搞定

2017-08-18 海中天 车东西

博世是全球最强最大的汽车部件供应商，他们率先搞出了Level 1、 2级自动驾驶技术，现在又买了辆特斯拉开始研发Level 3、4级自动驾驶。

车东西编 | 海中天

导语：最近，博世在德国Boxberg召开Mobility Experience会议，这场会议声势浩大，它邀请各地的记者前往法兰克福，欣赏自己的新技术，尤其是无人驾驶技术。博世到底想干什么？让我们来听听各大媒体是怎样说的。

许多人都已经知道，汽车产业进入了非同寻常的关键时刻，通用汽车CEO Mary Barra、戴姆勒董事长Dieter Zetsche都在公开场合讲话，说未来5-10年汽车产业的变化比过去50年的变化还要大。变化的迹象无处不在：自动驾驶飞速进步，AI创业公司被收购，价格高达几十亿美元，从个人拥有汽车向个性化移动解决方案转移。

汽车巨头放下身段共唱“合作”歌

现在有很多的合作，以前汽车产业还没有过这样的事。以前，OEM之间的确出现过分享平台、技术合作的事情，但是几十年来汽车生态系统很大程度上受到了一线供应商和小供应商的限制。

技术快速发展，破坏力十足，自动驾驶汽车的进步更是威胁巨大，现在形势已经改变，我们看到合作数量增加，史无前例，尤其是一线供应商的合作。例如，最近英特尔与Delphi合作，之前它收购了Mobileye，更早之前还与宝马合作。最近，供应商Autoliv、Hella和ZF也与Nvidia携手合作，今年Nvidia还与Here、博世同时结盟。

在所有一线供应商中，博世的规模和覆盖范围很大，所以它在自动驾驶技术领域的站位也可能是最好的。上周，博世在德国Boxberg召开Mobility Experience 2017企业会议，当时博世底盘系统控制（Chassis Systems Control Division）总裁Gerhard Steiger告诉记者说：“博世有一个独特之处，我们覆盖无人驾驶的各个领域，主要来自公司的一个部门。”

Steiger补充说：“我们有传感器，有电子设备，有系统技术，还掌握了测试验证技术。除了激光雷达之外，其它的必要传感器我们都有，我们正在开发激光雷达传感器。我们还有丰富的电子技术。”

很强的博世也在合作

虽然博世在工程、生产、研发方面很强大，但是2017年它还是伸手与别人合作。Steiger解释说：“合作只是为了让能力互补。现在还没有谁掌握了所有技术。我认为，我们有最好的汽车制造合作伙伴，有最好的技术提供商，但是这样还不够。”

年初时，博世又与奔驰合作，为城市应用开发自动驾驶汽车；博世还与百度及其它两家中国企业合作，开发地图软件；与TomTom合作，看看雷达传感器有什么创新应用；与索尼合作开发新的成像技术，与Nvidia开发计算机处理器。

Steiger认为：“达成这样的合作相当重要，如果是自动驾驶、城市移动合作就更重要了。我们与戴姆勒合作有两个原因。首先，可以早点进入市场，其次，能力互补。”

为什么与中国三家地图供应商百度、四维图新、高德合作？Steiger说：“我们居然能将所有三家企业拉到谈判桌前，每一个人都很惊讶。我们之所以这样做，主要是大家对自动驾驶兴趣很大。”

与TomTom合作可以认为博世是为了应对Mobileye Road Experience Management平台的挑战，该平台利用数百万辆汽车的摄像头收集数据，为自动驾驶汽车提供细节更丰富、更接近真实世界的地图数据。有了Mobileye，英特尔与Delphi可以快速开发自动驾驶技术。

相似的，博世与TomTom开发了雷达Road Signature平台，雷达信号会从目标物反弹回来，比如道路标志、防护轨，平台收集反射信息。Steiger解释说：“平台用雷达传感器不断测量对象，从而获得公路信息，相当于公路的‘指纹’一样。”

Steiger说：“一旦你有了数据，就可以将数据发送到云端，它可以让汽车本地化。数据的精准程度让我们惊叹。即使只是最初的测试，精准度也达到了10×10厘米的级别。”

现在的汽车产业到处是合作，这是一个独特的时代，一个处处合作的时代，Steiger知道这点，他强调说：“自动驾驶的技术要求很高，你不能自己完成所有工作。”因为博世拥有一些核心技术，在未来大约10年时间里，自动驾驶汽车将会带来颠覆性技术和巨大机会，Steiger相信公司可以利用好颠覆性技术，把握机会。

Steiger还说：“自动驾驶涉及一些主要领域：安全、传感器、电子、系统方法，在这些方面我们都很强大，这些技术我们全都提供。”

Mobility Experience的三大要点

每隔大约25秒，全球就有一人因交通事故丧生。每年有120万人因交通事故死亡，90%的事故都人为失误引起的。城市三分之一的拥堵是车主寻找停车点造成的。高速城市化给全世界带来了许多问题。在过去的每一天里，全球越来越多的人在向城市转移，因为那里的经济更发达。如果按照这种速度发展下去，到了2050年住在大城市的人将会占到全球人口的三分之二，约为60亿。

因为没有扩张空间，大多数大城市已经难以容纳如此多的人口，未来充满挑战。人口的流动影响一个行业，那就是汽车。拥堵越来越严重，空气质量越来越糟糕，事故越来越多，压力越来越大。所有这些都对社会、未来一代造成了不利影响。单是美国，在10个交通最密集的城市里司机平均因为堵车浪费42小时，在时间与燃料方面损失1210亿美元。

要解决这个问题，唯一的办法就是打造“智能移动系统”，它可以与人、汽车、基础设施交流，避开上面提及的问题。最近，博世在德国Boxberg召开了Mobility Experience 2017会议，它展示了各种技术，这些技术可以提高城市生活质量。

第一要点：智能与自动化

有一些关键技术会改变城市移动版图，包括无人驾驶、小型电动汽车、驾乘分享。未来的汽车将是互联的、辅助性的，也就是说在短短几十年内我们不会再驾驶汽车。听起来让人有些失望，但是如果从安全角度看，这条路是正确的。

博世开发了许多辅助系统，它可以缓解司机压力，增强安全性。对于印度来说，这样的技术很实用，因为印度Jaipur每10万名公路使用者就会有15-35人死亡，柏林、东京只有3-5人。

还有一个系统适合印度使用，那就是自动紧急制动（Automatic Emergency Braking，简称AEB），它可以侦测即将到来的冲撞，自动刹车，避开事故或者减轻伤害。博世开发的系统能够在雾天、能见度低的天气侦测自行车骑手/人。系统可以拯救许多人。

在大会上，自动驾驶是一个重点，我们看到的博世汽车是基于特斯拉Model S开发的。汽车线缆长1.3公里，博世花了1400小时修改，安装了50个新组件，让汽车在真实世界有了很强的自动驾驶能力。博世开发的人机界面（HMI）可以识别驾驶者的身份，自动加载相应的用户资料。

公路的延伸线如果可以自动驾驶，HIM会通知司机。为了确保司机在汽车自动行驶时不会熟睡，内部摄像头会持续监控司机的眼部动作。

在体验过程中，驾驶者闭上眼睛，很快系统就发出警报。如果驾驶者没有回应，汽车会找到最近的安全点停车。在真实世界，汽车会与紧急服务联系，因为出现这种情况意味着驾驶者出现了医疗紧急事故。

联网泊车也是一门很实用的技术。汽车不只可以自动泊车，还可以与其它汽车、基础设施沟通，找到可以停车的地方，这种技术会对交通车流造成巨大影响。有了联网泊车技术就可以节省很多时间。

第二要点：电动汽车

很明显，电动汽车就是未来，博世是世界最大的汽车配件供应商，它开发了许多新技术，这些技术可以提高电动汽车的效率，延长续航距离。小电动汽车是博世重点关注的领域，很容易理解，因为小汽车可以用在拥挤的城市。博世关注的还有电动两轮车，2020年之前全球将会销售1亿辆轻型电动汽车。

以印度为例，那里的电动两轮车用的是铅酸电池，续航与性能还不完美。博世展示的锂离子电池包含了整合式智能系统，它可以增强两轮车的性能，还可以降低成本。车辆制造商、供应商应该与政府合作，这样才能让公众看到电动两轮车的魅力。博世展示的系统是可以扩展的，换言之，车辆制造商可以用较低的成本快速制造不同版本的交通工具。

当无人驾驶汽车越来越多，小型电动汽车再合适不过。在未来短短几年里，驾乘分享会越来越流行，小电动汽车可以用于驾乘分享。因为尺寸小，小电动汽车在拥挤的街道穿梭更容易，运营商与城市当局也会喜欢它，因为成本低。看起来有点遥远，不过欧洲一些城市已经做出决定，2025年或者更早就会部署无人驾驶驾乘分享服务。

第三要点：连接，未来移动的骨干

我们谈到了无人驾驶、电动汽车，要让这些汽车运行，最关键的部分就是“连接”。今天的汽车基本上都能连接到智能手机。

无人驾驶汽车要与周围的一切联系，包括其它汽车、交通信号、紧急服务等等。无人驾驶汽车如果想安全行驶，需要处理大量的数据，每秒可能多达1GB。这些数据本身就有很高的价值，它能让系统更强大，从特定事件中找到模式，绘制图表，找到更有效的运行方式。

常规汽车为我们带来许多福利， 35 44013 35 15534 0 0 3358 0 0:00:13 0:00:04 0:00:09 3357这些我们已经知道；无人驾驶汽车的益处更大。当我们周围的一切数字化，联网汽车就会越来越重要，因为它可以与家里的家电沟通。不妨想像一下，下班后开车回家，当你快要到家时，空调自动打开给房间降温，电视已经准备就绪，随时可以播放你喜欢的体育节目。未来无人驾驶的潜力巨大，上面提到的只是其中很小一部分。

联网汽车对网络的要求高。发达国家的网络状况很好，但是还有一些国家比较落后，所以我们先要搞好基础设施，然后才能支持无人驾驶发展。交通意识也是一个重要问题，我们要花相当长的时间改善。对于像印度这样的国家而言，小型无人驾驶系统将会成为连接现在与未来的桥梁。

Level 3级自动驾驶汽车

未来无人驾驶汽车会不会像巴士一样？从某种程度上讲的确如此。你等了很久，想搭上自己要坐的巴士，终于，你想搭的车一辆接一辆来了。6月末，媒体代表看到了Jack，这是一辆奥迪Level 3无人驾驶测试车。过了几周，在德国博世 Mobility Experience会议上，记者们又看到一辆样本测试车。

这一次不是奥迪车，而是特斯拉Model S。博世有许多专门用于研究的汽车，它用这些汽车开发无人驾驶技术和系统，然后卖给汽车公司。

博世最近公布一份调查报告，说未来销售汽车时无人驾驶是最大卖点。博世调查了6000人，54%说无人驾驶能提高他们购买新车的兴趣。无人驾驶是一大挑战，而博世在这方面恰好很强。

让我们听听博世底盘系统控制高级副总裁 Stephen Stass是怎么说的：

“我们是从驾驶员辅助技术起步的，25年前，我们就用雷达传感器开发了Level 1技术。那时还没有谁想过无人驾驶的事情，如果你在10年前问我，我会说无人驾驶简直就是科幻。

我们开发这样的技术不只是从传感器角度着眼的，也不仅仅是因为感觉，还考虑了制动器。我们是ESP、ABS的先锋，我们收购了一家转向技术公司，我们想拥有全部系统。

你不妨想想无故障运行刹车系统。如果有一个错误，如何让汽车安全停车呢？所以我们从系统的角度彻底理解整个系统，但是我们愿意以组件或者完整系统的形式将它出售给OEM，它们可能没有资源开发自己的无人驾驶汽车。”

Level是什么？

自动驾驶评级是汽车工程师学会（Society of Automotive Engineers）确定的。Level 0汽车没有任何驾驶员辅助系统，比如Caterham Seven汽车，ABS出现之前的汽车都属于Level 0级别。然后是Level 1，驾驶员可以使用各种系统，比如上面提到的ABS、ESC，不过人类还是要保持高度的注意力，实际控制汽车。

然后是Level 2，此时汽车可以转向、控制油门和刹车（例如自适应巡航控制和车道保持系统），不过驾驶者必须注意行驶环境。即使是今天销售的最先进半自动驾驶汽车（包括特斯拉和它的Autopilot），等级仍然只是Level 2。

到了Level 3，事情才真正变得有趣起来。在某些特定条件下，比如在高速公路分车道或者地图精准、有地理围栏（geofenced）的区域，汽车可以自己行驶，它可以观察环境，审视周围的汽车，知道公路上发生了什么灾难，等等。不过人类仍然需要保持高度的注意力，以防系统出现故障，或者汽车驶入某些环境后自动驾驶停用。

一旦超越Level 3就是完全无人驾驶了。你告诉汽车目的地是哪里，不需要人类输入信息汽车就能将你带到那里。Level 4仍然只能在某些范围内启用无人驾驶，比如地图精准、有地理围栏的区域。如果是Level 5汽车，那它就可以去任何地方，你可以睡觉，看电视，抵达时汽车会告诉你。

怎样运行的？

为了让汽车自动行驶，它必须看清周围的世界。正因如此，博世在特斯拉Model S内安装了传感器阵列：6个雷达单元，6个激光雷达扫描仪，向前立体视频摄像头。

我们看到过许多无人驾驶研究汽车，上面安装了很大的64线Velodyne激光雷达，博世的激光雷达扫描仪相比而言更加精简，奥迪即将推出的A8也安装了这样的激光雷达。传感器高速旋转，为汽车周边的世界绘制360度点云（point cloud）图，不过这样的激光雷达组件很贵，无法与现有的汽车设计语言完美融合（警车除外啊）。

在车顶装一个旋转的冰球或者一根杆子，虽然视力会更好，可以看清世界，但是对于Level 3汽车来说有点大材小用，因为在Level 3汽车的使用环境中根本不必担心行人穿过繁忙城市的人行道。在另一个工厂，记者曾看到过博世的另一辆测试汽车，这是一款Level 4无人驾驶汽车，车顶有传统的旋转激光雷达杆。

所有传感器收集的信息融合在一起，将环境数字化，比如路的两边、车道标志、公路标志、其它汽车、行人等等，计算机会计算空间的大小，看看汽车能不能安全穿过，会不会撞到东西。安装多个融合式传感器是相当重要的，让我们听听Stass的解释：

“如果只有一个视觉控制设备，很容易就会犯错。起雾了怎么办？此时雷达效果更好，如果对象是静止的，雷达处理就会有些困难。摄像头刚好相反（摄像头识别静态对象的能力很强，但识别移动对象的能力弱）。

换言之，我们将两种测量技术的优点结合在一起，这样信息就会更可靠。它不只可以告诉你离汽车有多远，还可以建立可靠的环境模型。驾驶时你会拥有自由空间，不会撞上任何东西。”

当汽车即将驶入公路延伸线，系统可以接管汽车，仪表板上的显示屏会提前通知司机。和Jack一样，博世的自动驾驶模式如果要激活，需要按下方向盘上的两个按钮。当系统接管汽车后，汽车的UI会改变，根据路线的不同，它会计算多长时间之后司机需要重新接管汽车。

30秒时汽车开始倒计时，它会用视觉与音频信息提醒司机，告诉他是时候接管汽车了。仪表板上安装了摄像头，它用凝视追踪技术判断司机注意力是否集中。如果司机没有接管汽车，汽车会打开危险警报灯，停在路边，然后联系紧急服务。

在演示驾驶过程中，系统运行完美，没有犯错。V2V（汽车到汽车）通信系统会发出警报，告诉汽车（还有我们）路上有其它汽车存在，在博世的测试场内，汽车从容应付急转弯，没有任何问题。

有多安全

在其它一些领域，技术也在飞速进步，所以说妨碍无人驾驶普及的不是技术本身。相反，各种“社会-伦理-法律”因素才是真正的障碍。感兴趣的用户、监管机构相信新技术是安全的吗？就自动驾驶汽车而言，至少先要证明系统像人类司机一样安全，即使如此标准也是很低的，毕竟2016年美国公路上有35000多人丧生。

去年RAND Corporation公布过一份报告，它告诉我们要证明高全性是否足够高是一件难事。虽然人类不是完美的司机，不过人类驾驶汽车每1亿英里只发生1.09起致命事故。如果想证明，你的自动驾驶系统至少要达到这一标准。RAND计算之后得出结论，说测试车队需要行驶2.75亿英里并且没有任何失误才行。很明显，达成目标需要部署庞大的车队，需要跑很长一段时间。有些测试可以在计算机模拟程序中完成，不过Stass却说博世有其它办法：

“解决方案分三步。进行VR模拟是一个根本要素，在视觉计算方面我们进步很快。不过这些模拟仍然是人工的，远远不够。接下来就是统计法，我们管它叫‘设计式验证’。

如果某些设计元素已经验证过，你可以证明你是这根据这些设计元素开发的，那么你就可以继续前进，不需要更多的验证。你可以只验证一些边缘案例。最终会形成连通性，它是以验证作为基础的。

一切都与收集数据有关：生产汽车，汽车有特定等级的基本功能，你知道这些功能是安全的，然后一步一步推进，收集复杂交通环境下的数据，改进算法，通过远程方式对软件升级（听起来和特斯拉差不多）。当然，它必须是安全的，然后你一步一步学习，了解汽车周围的无限世界。”